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Schweiß und Schneidbrenner Die als Hand- und Maschinengeräte zum Schweißen
und Schneiden von Eisen und anderen Metallen sowie auch zum Anwärmen u. dgl. allgemein
verwendeten Schweiß- und Schneidbrenner bestehen aus dem Brennergriff, dem sich
daran anschließenden Mischrohr und der Brenndüse. Die Brennmittel, Gas und Sauerstoff
o. dgl., werden der im vorderen Teil des Handgriffes befindlichen Ansauge- und Mischkammer
durch zwei im Boden des Griffes eingeschweißte Rohre zugeführt.
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Bei den bisherbekanntgeWordenen Schweiß-und Schneidbrennern dieser
Art erfolgt sowohl die mengenmäßige Einstellung des Brenngemisches als auch die
Gemischregelung selbst durch Hähne, die in die aus dem Brennerhandgriff herausragenden
Rohrstücke eingebaut sind. Diese Art der Regelung von Brenngasmenge und Brenngasgemisch
durch ein und dasselbe Organ hat natürlich außergewöhnliche Nachteile. Bei der häufig
notwendig werdenden Mengenregelung des Brenngemisches und der Veränderung seiner
Strömungsgeschwindigkeit ist nämlich an den bisherigen Brennern jedesmal auch eine
neue Gemischeinstellung notwendig, d. h. es muß, nachdem die Gasmenge auf das gewünschte
Mäß reduziert ist, anschließend wieder die zu der neuen Gasmenge gehörige Sauerstoffmenge
eingelegt werden. Des weiteren kann ein Flammenwechsel, d. h. der Übergang beispielsweise
von einer neutralen oder oxydierenden zu einer reduzierenden Flamme oder umgekehrt,
wie er während des Arbeitens häufig vorgenommen werden soll, nur durch die Umstellung
einer der am hinteren Ende des Handgriffes sitzenden Sperrhähne erfolgen. Ganz abgesehen
davon, daß ein solches Regeln jedesmal viel Zeit und damit unnötigen Gas- und Sauerstoffverbrauch
kostet, ist-es auch außerordentlich umständlich. Der Schweißer muß das Werkstück
loslassen, mit der einen Hand den Brenner halten und mit der anderen die Einstellung
der Hähne vornehmen. Es sind zwar Brenner bekanntgeworden, bei denen die Regelhähne
auf dem vorderen Teil des Handgriffes so angeordnet sind, daß sie von geschickten
Schweißern mit einer Hand gleichzeitig bedient werden können. Diese Brennerart mag
bei einiger Übung ihre Vorteile in der Bedienung haben, eine grundsätzliche Abstellung
der beschriebenen Übelstände bringt sie nicht.
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Die Bedienung des Brenners wird auch nicht erleichtert, wenn man,
wie es schon vorgeschlagen ist, zwischen die Gas- oder Sauerstoffflasche und den
Brenner selbständige Gemisch- oder Mengenregler einschaltet. Auch in diesem Falle
kann eine Verstellung des Gemisches oder eine Änderung des Mengenverhältnisses nur
nach Unterbrechung der Schweiß- bzw: Brennarbeit erfolgen.
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Man kennt auch Schweißbrenner, bei denen durch in die Gas- und Sauerstoffrohre
zwischen den Eingangshähnen und der Mischkammer eingebaute und von einem Handhebel
gemeinsam
angeschlagene Ventile ein schnelles Abschließen der Gas--und Sauerstoffzufuhr während
kurzer Betriebspausen bewerkstelligt werden soll. Derartige als reine Abschlußorgane
wirkende Vorrichtungen können aber nicht zur Mengen-, viel weniger aber noch zu
einer Gemischregelung benutzt werden.
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Der Schneid- und Schweißbrenner gemäß der Erfindung besitzt den bekannten
Brennern gegenüber nun ein besonderes' Regelorgan, das in den Gas- bzw. Sauerstoffrohren
entweder für sich oder mit den Drossel- oder Absperrhähnen zusammen eine einfache
und schnelle Mengen-, aber .auch eine Gemischeinstellung ermöglicht. Der Regler
wird am zweckmäßigsten so in den Brennergriff eingebaut, daß er der Mischkammer
am nächsten liegt. Er besteht aus zwei nebeneinander.angeordneten, die Gas- und
Sauerstoffleitungen unterbrechenden Regelventilen, am vorteilhaftesten Membranveritilen,
die durch einen auf dem Griff des Brenners angeordneten federgespannten Hebel gleichzeitig
zu bedienen sind. Werden die Membranventile gleichmäßig angeschlagen und beeinflußt,
so arbeitet das Regelorgan als Mengenregler. Durch einfachen Hebeldruck ist mit
ihm .die an den Einlaßhähnen einmal auf" das richtige Gemisch eingestellte Brenngasmenge
mengenmäßig beliebig zu beeinflussen. Mit dem neuen Brenner ist also zunächst eine
Gasmengenregelung bei stets gleichbleibendem Gemischverhältnis möglich. Weiter kann
man mit ihm auch - den Charakter- der Flamme schnell ändern. Regelt man beispielsweise
an den Einlaßhähnen am hinteren Ende des Handgriffes eine neutrale oder oxydierende,,
am Regelorgan aber eine reduzierende Flamme ein, oder umgekehrt, so kann man durch
einen kurzen Hebeldruck, wie es häufig nötig wird, von der einen Flammenart zu anderen
übergehen. Durch das zwischen den Einlaßhähnen und dem Mischrohr oder der Mischkammer
eingebaute Regelorgan läßt sich also das an den Hähnen einmal eingestellte Gas-Sauerstoff-Gemisch
jederzeit beliebig und plötzlich verändern.
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Aus der Zeichnung geht der Bau und die Betriebsweise des neuen Brenners
hervor. Fig. i ist eine Ansicht des Brenners in Betriebsstellung.
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Fig. 2 stellt in größerem Maßstab einen teilweisen Längsschnitt durch
den Handgriff des Brenners und durch da"s Regelorgan dar.
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Fig. 3 zeigt die gleichen Teile in der Draufsicht und Fig. 4 einen
Querschnitt durch den Regler. Der Handgriff i des Brenners umschließt die Gas- und
Sauerstoffrohre 2 und 3, die auf der einen Seite bis zur Ansaugekammer vor dem Mischrohr
4 gehen und auf der anderen aus dem Boden des Handgriffs herausragen. In die freien
Enden der Rohre sind die Sperr-und Regelhähne 5 und 6 eingebaut, mit denen bisher
sowohl die Mengen- als auch die Gemischregelung des Brenners vorgenommen wurde.
Erstere Aufgabe fällt bei dem neuen Brenner u. a. jetzt dem Regelorgan 7 zu. Es
besteht im wesentlichen aus dem Ventilkörper 8 mit den Gas- und Sauerstoffventilen
9 und io und dem doppelarmigen Handhebel 1i mit den Steuerbolzen 12 und 13 für die
Ventile. Der Ventilkörper 8 mit seinen horizontalen und vertikalen Durchbohrungen
14 für die Gas- bzw. Sauerstoffrohre wird zweckmäßig in den Handgriff i eingebaut
und der doppelarmige Hebel i i in einer Welle 15 drehbar gelagert. Die Steuerventile
9 und io sind in der Zeichnung als Membranventile ausgebildet, es können natürlich
auch andere Ventile sein. Die Beeinflussung der bei vollem Durchgang entlasteten
Membran 16 geschieht über die-Tellerkolben 17 und 18, die wiederum von den im Handhebel
i i nebeneinander angeordneten und in Feingewinden genau verstellbaren Steuerbolzen
i2 und 13 angedrückt werden.
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Die Gasmengenregulierung geschieht mit den beschriebenen Ventilen
nun auf folgende Weise: Zunächst wird das richtige Gasgemisch für die größte oder
die nörmale Brenngasmenge an den Hähnen 5 und 6 einreguliert, alsdann die beiden
Steuerbolzen 12 und 13 auf genau gleichen Anschlag eingestellt und letztere schließlich
durch Anzug der am einen Ende des Hebels i i sitzenden Stellschraube i9 mit den
unter ihnen liegenden Tellerkolben 17 und 18 der Ventile in lose Berührung gebracht.
Soll die Gasmenge nun während des' Brennens oder Schneidens verringert werden, so
kann das durch ein einfaches Herunterdrücken des durch die Feder 2o gespannten und
geführten Hebelgriffes 21 geschehen. Da über die Einlaßhähne 5 und 6 das richtige
Gemischverhältnis der Gase ein für allemal eingestellt ist, braucht der Schweißer
weitere Handgriffe nicht mehr zu machen, die Mengenregelung aber kann er mit der
gleichen Hand vornehmen, mit der er den Brenner hält, so daß er die Arbeit nicht
mehr wie früher zu unterbrechen braucht und dann auch nicht die geringsten Gasverluste
und keine Veränderungen im Schmelzbad eintreten. Durch die am Griffende des Hebels
ii sitzende Stellschraube 22 und ihren Anschlag wird ein zu weites Schließen der
Ventile im Betrieb verhindert und die kleinstmögliche Gasmenge bestimmt.
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Es ist ohne weiteres zu verstehen, daß außer der Mengen- auch die
Gemischregulierung bei dem neuen Brenner über das Regelorgan
7
erfolgen kann. Mit den Steuerbolzen . 12 und 13 und den Membranventilen 8 und 9
läßt sich nämlich eine viel genauere und viel feinere Gemischeinstellung erreichen,
als das mit den Sperrhähnen 5 und 6 bisher allein möglich ist. Man hat in diesem
Falle einfach den Handhebel II durch seine beiden Stellschrauben i9 und 22 zu arretieren
und dann das gewünschte Gas-Sauerstoff-Gemisch über die in ihren Feingewinden verstellbaren
Steuerbolzen 12 und 13 einzuregulieren.
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Das Regulierorgan 7 läßt sich noch in anderer Weise mit den Sperrhähnen
5 und 6 zusammen betreiben. So kann man u. a. mit ihm eine vorübergehende und plötzliche
Veränderung des an den Sperrhähnen 5 und 6 einmal eingestellten Gas-Sauerstoff-Gemisches
erreichen. Hat man an den Hähnen beispielsweise eine neutrale oder oxydierende Flamme
einreguliert, so läßt sich diese durch Betätigung des Handhebels bei entsprechender
Verstellung der Schrauben 12 und 13 schnell in eine reduzierende umwandeln. Bei
gewissen Schweißverfahren will man auch häufig kleine Explosionen an der Brennerdüse,
d. h. ein Knallen des Brenners hervorrufen. Das kann man jetzt in einfacher Weise
dadurch tun, daß man über das Regulierorgan 7 stoßweise die Sauerstoff- oder Gaszufuhr
zum Brenner oder auch beide absperrt oder vermindert. Es sind mit dem neuen Brenner
durch das Zusammenwirken von Sperrhähnen und Regelorgan also außer einer bequemen
Regulierung von Brenngasmenge und Geschwindigkeit bei stets gleichbleibendem Gemisch
auch jede plötzlichen Gemischänderungen in einfacher Weise möglich. Wenn dem Brenner
beim Schneiden außer dem Sauerstoff der Anwärmeflamme und getrennt davon noch besonderer
Schneidsauerstoff zugeführt werden soll, oder wenn man sonstwie mit Zusatzgasen
arbeiten will, so kann deren Einführung durch ein drittes Ventil erfolgen, dessen
Einstellung in verständlicher Weise ebenfalls durch den Handhebel des Regulierorgans
geschieht.
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Ein besonderer Vorteil des neuen Brenners besteht aber noch darin,
daß sein zwischen den Sperrhähnen 5 und 6 in der Nähe der Ansauge- oder Mischkammer
und des Mischrohres eingebautes Regelorgan 7 als Rückschlagsicherung arbeitet. Der
sich durch den Brenner zu den Flaschen oder der Vorlage beim Rückschlag fortsetzende
Explosionsdruck wird in der Ventilkammer durch die schroffe Umlenkung der Gase praktisch
vollkommen abgebremst. Eine volle Wirkung erzielt man dann, wenn die Regelventile
8 und 9, wie das ohne weiteres möglich ist, auch gleich als Rückschlagventile ausgebildet
sind. In allen Fällen bieten die Ventile des Regelorgans einen guten Schutz gegen
die jetzt häufig durch die Rückschläge an den langen Gas- und Sauerstoffschläuchen
und auch an den Vorlagen verursachten Zerstörungen.
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Zusammenfassend ist der neue Schweiß-und Schneidbrenner in baulicher
und betrieblicher Hinsicht gleich fortschrittlich, er stellt ein zuverlässiges,
bequem zu bedienendes und wirtschaftlich arbeitendes Gerät dar.