DE536436C - Schweissbrenner - Google Patents

Schweissbrenner

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Publication number
DE536436C
DE536436C DE1930536436D DE536436DD DE536436C DE 536436 C DE536436 C DE 536436C DE 1930536436 D DE1930536436 D DE 1930536436D DE 536436D D DE536436D D DE 536436DD DE 536436 C DE536436 C DE 536436C
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DE
Germany
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welding
wire
torch
mouthpiece
burner
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Application number
DE1930536436D
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Airco Inc
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Publication date
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Publication of DE536436C publication Critical patent/DE536436C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/38Torches, e.g. for brazing or heating
    • F23D14/40Torches, e.g. for brazing or heating for welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

  • Schweißbrenner Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner mit hintereinanderliegenden Brenneröffnungen im Brennerkopf und mit einem Zuführungskanal für den Schweißdraht. Der Schweißdraht muß in der Schweißzone erweicht und in den flüssigen Zustand übergeführt werden. Insbesondere beim Schweißen starkwandiger Röhren und starker Drähte erforderte die Erwärmung des Schweißdrahtes in der Schweißzone viel Zeit und bedingte einen Wärmeverbrauch, der die Wirkung der Schweißflamme verringerte und dadurch den Gasverbrauch erhöhte. Durch die Erfindung wird bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen und einen Schweißbrenner zu schaffen, bei dem der Schweißdraht in der Schweißzone rascher als bisher in den flüssigen Zustand übergeführt wird und die Schweißung beliebig tiefer und breiter Nähte der Röhren bei geringerem Gasverbrauch und mit größerer Geschwindigkeit als bisher durchgeführt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird dieser Zweck dadurch erreicht, daß das Brennermundstück in der Nähe der Austrittsstelle des Schweißdrahtes mit Aussparungen versehen ist. Die Aussparungen ermöglichen eine Vorwärmung des Schweißdrahtes durch die Abhitze der Schweißflamme.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. z zeigt eine Seitenansicht eines auf einem Halter angeordneten Schweißbrenners mit Zuführungskanal für den Schweißdraht. Fig. 2 eine Seitenansieht und einen abgebrochenen Querschnitt eines Brennermundstückes im größeren Maßstabe über dem Längsschnitt eines zu schweißenden Werkstückes" Fig. 3 eine Ansicht der unteren Seite des Brennermundstückes und Fig. q. einen Querschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2.
  • Ein Sauerstoff-Acetylenbrenner 2 ist auf einem Halter 3 schwenkbar und in beliebigen Schwenkstellungen feststellbar gelagert. Der Brenner ist mit Zuführungsrohrstützen q. und 5 für Sauerstoff und Acetylen versehen. Der Brenner, in welchem sich die Gase mischen, leitet das Brenngemisch nach dem Brennermundstück 6.
  • Das Gemisch tritt am besten am hinteren Ende durch einen Kanal 7 in zwei längliche Kammern 8 des Brennermundstückes, die in einem in der Längsrichtung zunehmenden Abstand voneinander verlaufen. Das Brennermundstück enthält Kanäle, in welchen Kühlwasser umlaufen kann, und ist unter einem Winkel schräg zum Brennerrohr so angeordnet, mittels dessen er längs der zu schweißenden Naht gehalten werden kann.
  • Die Oberfläche der zu schweißenden Platte oder des Metallbleches ist mit xo bezeichnet. Die Schweißkanten können einfach aneinanderstoßen oder so abgeschrägt sein, daß sie einen V-förmigen Zwischenraum bilden. Für die Zwecke vorliegender Erfindung wird die letztere Ausbildung des Zwischenraumes bevorzugt. Das Werkstück wird auf einem Halter gelagert. Entweder wird der Brenner oder das Werkstück mechanisch mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt, die entsprechend der besonderen Arbeit gewählt wird. In Fig. 2 deutet der obere Pfeil die Bewegungsrichtung an, falls der Brenner bewegt wird, während im anderen Fall der untere Pfeil die Bewegungsrichtung des Werkstückes angibt.
  • Zahlreiche kleine Brenneröffnungen ii sind in der unteren Wand des Brennermundstückes enthalten und stehen mit den verschiedenen Kammern 8 in Verbindung. Die Mündungen dieser Kanäle können im allgemeinen parallel angeordnet werden. Die Gesamtheit der Flammen bildet eine längliche Heizzone. Der Abstand der Flammen in der Querrichtung ist so gewählt, daß die größte Heizwirkung erreicht wird.
  • Wenn die Naht unter den Flammen wandert oder umgekehrt der Brennerkopf mit den Flammen längs der Naht wandert, wird das Metall der Nahtkanten allmählich erhitzt, bis es etwa in der Mitte der Länge des Flammenweges oder etwas dahinter zum Schmelzen gebracht ist.
  • Es ist zweckmäßig, die vorderen Vorheizbrenneröffnungen in der Querrichtung verhältnismäßig weit auseinander und Hilfsreihen oder Gruppen von Brenneröffnungen näher an der mittleren Längsebene anzuordnen. Dies kann dadurch ausgeführt werden, daß die Reihen der Öffnungen von vorn nach hinten zusammenlaufen, oder, wie dargestellt, in parallelen Reihen stufenweise auseinandergerückt sind. Wird der Schweißstelle beim Schweißen Metall hinzugefügt, so kann dieses den größeren Teil oder einen geringeren Teil der Schweißnaht bilden. Der Schweißdraht 12 wird durch eine motorisch angetriebene Vorrichtung 13 zugeführt, die mit dem Brenner verbunden oder auf einem Lagerbock angeordnet sein kann. Soll der Brenner längs der Naht bewegt werden, so werden der Brenner und die Zuführungsvorrichtung auf einem entsprechenden Wagen angeordnet. Der Draht wird aus der Zuführungsvorrichtung nach dem Brennerkopf durch ein biegsames Rohr 14 geführt, das an dem Brennerkopf bei 15 befestigt ist.
  • Der Schweißdraht wird durch einen Kanal 16 des Brennermundstückes hindurchgeführt. Der Kanal 16 erstreckt sich schräg abwärts nach dem Anfang des Brennermundstückes. Das Austrittsende 17 des ' Kanals 16 liegt zwischen den hinteren Brenneröffnungen in einiger Entfernung vor dem Anfang des Brennermundstückes. Es ist gefunden worden, daß ein Winkel von etwa 15' zwischen dem Drahtkanal und der Oberfläche des Brennermundstückes vorteilhaft ist, aber diese Angabe gilt nur als Beispiel. Je spitzer der Winkel ist, unter welchem der Draht nach der Schweißzone unter die hinteren Flammen geführt wird, um so schneller kann der Draht geschmolzen und vorher in die geschmolzene Naht geschoben werden. Wenn der Draht in dieser Weise an die Naht herangeschoben wird, so werden dadurch viel größere lineare Schweißgeschwindigkeiten erreicht, als es sonst bei mit Schweißdraht gespeisten Brennern möglich war. Ein verhältnismäßig spitzer Winkel der Drahtrichtung hat zur Folge, daß ein beträchtliches Stück des Drahtes in die hocherhitzte Zone zwischen das Brennermundstück und den Boden der Naht gebracht werden kann. Wesentlich ist, daß der Draht schräg nach hinten der an der Unterseite des Brennermundstückes befindlichen Austrittsstelle zugeführt wird und daß der Draht unter einem spitzen Winkel an die Stelle gelangt, wo er in die geschweißte Naht eindringt. Jedoch können die Mittel zur Führung des Drahtes geändert werden, ohne dadurch von der Erfindung abzuweichen.
  • Der durch die starke Hitze erweichte Draht biegt sich, bevor er schmilzt. Vorteilhaft wird der Draht so zugeführt, daß er zwar ungeschmolzen oder teilweise geschmolzen in oder auf das schon vorhandene geschmolzene Metall gelangt, aber völlig durch die Flammen geschmolzen und mit dem geschmolzenen Hauptmetall hinter der Austrittsstelle 17 vereinigt wird.
  • Bei gewissen Arbeiten dagegen ist es wünschenswert, das Metall in Form eines Schmelzflusses oder als Tropfenreihe hinzuzufügen, die durch Anwendung von Hitze, die entsprechend dem zugeführten Draht gewählt wird, erreicht werden kann.
  • In jedem Fall ermöglicht der Erfindungsgegenstand eine große Menge Draht in der Zeiteinheit zuzuführen, z. B. 1,5 m in einer Minute oder mehr. Dadurch wird es möglich, die Schweißung mit größter Geschwindigkeit durchzuführen, da die Gegenwart jeder gewünschten Metallmenge in jedem Querschnitt der Schweißung gesichert wird.
  • Die Geschwindigkeit, mit welcher der Draht zugeführt wird und sein Metall die Schweißung mitbildet, kann auch wesentlich _ dadurch gesteigert werden, daß eines oder mehrere der folgenden Merkmale benutzt werden.
  • Das Brennermundstück ist an der Stelle, wo der Draht heraustritt, abgeschnitten und weist eine Nut IS und einen oder mehrere Heizflam_men..z9-in der Nähe der senkrechten Ebene des Drahtkanals auf, so daß die Flammen auf den Draht wirken und ihn stark erhitzen, ehe er in die Schmelzzone eintritt. Die besondere Anordnung dieser deri Draht vorheizenden Flammen kann verschieden sein. Die Hitze kann so geregelt werden, daß sie den Draht schmilzt oder die Schmelzung einleitet oder daß der Draht in dem zwischen dem Brennermundstück und dem Schweißgut befindlichen Zwischenraum schmilzt, oder sie kann zur Erweichung des Drahtes dienen, wenn er in den zu schmelzenden Schweißnahtteil mehr oder weniger vorgeschoben wird.
  • In'einer oder mehreren Aussparungen 2o des unteren Teiles des Brennermundstückes wird der Draht kräftiger Strahlungswärme ausgesetzt, bevor er von dem Brennermundstück weiterwandert. Die Aussparung 18 trägt auch zu dieser Wirkung bei. Die Vorteile der Vorwärmung des Drahtes durch Strahlungswärme sind ähnlich denen, die oben im Zusammenhang mit den Drahtvorheizstrahlen dargelegt worden sind.
  • Ein anderes wichtiges Merkmal besteht in der Einrichtung zur Erzeugung erhitzter Umhüllungsgase, die um ein größeres Stück des zur Schweißzone vorrückenden Drahtes herumströmen. Diese Einrichtung kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kanal 16 wesentlich breiter, als es der Querschnitt des Drahtes verlangt, und mit einem Abzugskanal 21 des Brennerkopfes verbunden, der am besten am oberen Ende des Kanals in der Nähe des Endes eines Drahteinführungsrohres 1q. liegen kann. Die aus dem Abzugskanal austretenden Gase können angezündet werden und verbrennen unschädlich mit einer Flamme von niedriger Temperatur. Ohne diesen Auslaß würden die Gase bestrebt sein, durch das Rohr 1q. auszuströmen. Hieran werden sie jedoch durch den Reibungswiderstand und die Vorschubbewegung des Drahtes gehindert. Die durch die Gase erreichte Vorwärmung des Drahtes trägt wesentlich dazu bei, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes gesteigert werden kann.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schweißbrenner mit hintereinanderliegenden Brenneröffnungen im Brennerkopf und mit einem Zuführungskanal für den Schweißdraht, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennermundstück in der Nähe der Austrittsstelle des Schweißdrahtes mit Aussparungen versehen ist.
  2. 2. Schweißbrenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen oberhalb des Schweißdrahtes so verlängert sind, daß sie die Schweißdrahtteile für die Einwirkung der Strahlungswärme bloßlegen.
  3. 3. Schweißbrenner nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen des Brennermundstückes mit Flammenaustrittsöffnungen versehen sind. q..
  4. Schweißbrenner nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen entsprechend der schrägen Richtung des Schweißdrahtes zunehmen.
  5. 5. Schweißbrenner nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Aussparungen befindlichen Vorsprünge des Brennermundstückes Austrittsöffnungen für Schweißflammen enthalten.
  6. 6. Schweißbrenner nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Brennermundstück ein Abzugskanal für die Anwärmgase hindurchgeführt ist.
  7. 7. Schweißbrenner nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzugskanal für die Anwärmgase zwischen den Reihen der Heiz- und Schweißflammenkanäle angeordnet ist. B. Schweißbrenner nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißdraht durch den Abzugskanal für die Anwärmgase zugeführt wird und daß der Abzugskanal eine seitliche Austrittsöffnung besitzt.
DE1930536436D 1929-10-05 1930-10-01 Schweissbrenner Expired DE536436C (de)

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