DE665990C - Schneid- und Schweissbrenner - Google Patents

Description

• Schneid- und Schweißbrenner Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schneid- und Schweißbrenner, welcher finit einem eingebauten Injektor versehen ist, welcher zum Ansaugen von Luft zur Vercliinnung eines die Verbrennung fördernden Gases, z. B. Sauerstoff oder des Brenngases, z. B. Acetvlen, dient. Solche Brenner sind an sich bekannt; bei ihnen erfolgte die Einfiilirtnig der Luft in das Betriebsgas bzw. in eine Komponente desselben nahe der Vereinigungsstelle der Komponenten des Arbeitsases. Bei einer solchen Ausbildung tritt leicht ein Knallen und Zurückschlagen der Brennerflainme ein.
• Vorliegende Erfindung bezweckt, diesen illan-el bekannter Brenner zu vermeiden und erreicht diesen Zweck dadurch, daß der Injektor, durch welchen die Ansaugung der Luft erfolgt, von dein #.%lisclier, in welchem sich die Durchmischung der Betriebsgaskomponenten vollzieht, abgerückt wird, was durch Zwischenschaltung eines Gasrohre :;e scliielit, welches sich etwa über die Länge des Brenners erstreckt.
• Die rrfindun- ist auf den Zeichnungen an zwei Ausführungsformen von gemäß derselben ausgebildeten Brennern veranschaulicht. In der Zeichnung zeigt: Fig. i einen abgebrochenen Mittelschnitt durch den Brenner, Fis. -2 einen Teillängsschnitt nach der Linie 11-II der Fig. i, Fig.3 einen abgebrochenen Mittelschnitt durch eine andere Ausführungsform nach der Linie I-1 der Fig. -., Fig..I einen senkrechten Mittelschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig.5 einen Querschnitt nach der Linie 111-11I der Fig. 3.
• Beim Betrieb von Gebläsebrennern ist die Sparsamkeit beim Gasverbrauch ein wichtiger Faktor geworden. Die Breitner sind daher so gebaut worden, daß das Brenngas oder das Fördergas oder beide mit einem anderen Gas, z. B. atmosphärischer Luft, verdünnt werden. Die Gefahr des Knallens oder Rückschlagens bei diesen Bauarten ist wohlbekannt. Diese Erscheinung wird darauf zurückgeführt, daß der Zusatz von Luft das Bestehen einer brennbaren Mischung in solcher Menge in den Rohren und Durchlässen des Brenners möglich macht, daß beachtliche Explosionen vorkommen. Dieses ist nicht der Fall, wo die Rohre und Durchlässe des Gebläsebrenners im wesentlichen mit einem reineren Gas (entweder Brenngas oder Fördergas) angefüllt sind, welches die Explosionen im Entstehen erstickt. Es ist deshalb erwünscht, mit besonderer Vorsieht die Brenner zu entwerfen, in welchen die Gase verdünnt werden.
• Eine weitere Beachtung verdient der verschiedene Dienst, den ein jeder Gebläsebrenner zu leisten hat, und die Möglichkeit, die Verhältnisse von Brenngas, Fördergas und Verdünnungsgas in der Mischung so zu ändern, daß den verschiedenen Anforderungen genügt werden kann.
• Fig. i und 2 zeigen einen Gebläsebrenner mit einem Handgriff io, einem :Mischrohr ii und einer Kupplung 12, welche Handgriff und Schaft verbindet. Ein Rohr 13 für das Fördergas, z. B. Sauerstoff, verläuft längs des Griffes io, und ein paralleles Speiserohr 14 für Brenngas ist in gleicher Lage zu dem Griff angeordnet. Beide Rohre treten beim Eintritt in den Griff io durch einen Block 15, dessen Ende 16 aus dem Handgriff io herausragt. Das Sauerstoffrohr und das Brenngasrohr sind in einen Block 17 eiDgepaßt, welcher das vordere Ende des Handgriffes bildet.
• Ein Ventil i8 zum Regeln des Sauerstoffes ist in das vordere Ende des Griffes eingepaßt, und eine Bohrung i9 verbindet das Sauerstoffrohr 13 mit der Eintrittsseite des Sauerstoffventils 18. Ein gleiches Ventil 2o zum Regeln des Brenngases ist in das vordere Ende des Griffes io eingesetzt, und eine Bohrung 21 verbindet das vordere Ende des Brennstoffrohres mit dein Eintrittsende des Brennstoffventils. Die Leitungen i9 und 21 sind in den Block 17 eingebohrt.
• Der Block 17 hat zwischen dem Sauerstoff-und Brenngasventil einen Ansatz 22. Der Ansatz 22 hat Außengewinde 23 zur Aufnahme der Kupplung 12 und eine kegelförmige üffnung 24 konzentrisch mit dem Außengewinde 23 und finit einer Kammer 25 am Ende der Öffnung =4.. Eine Bohrung 26 in dem Block 17 verläuft von dem Brenngasv entil 2o bis zu einer Ringnut 27 in der Wandung der Öffnung 24. Durch Üffnen des Brenngasventils tritt Brenngas in die Ringmit 27 durch die Bohrung 26.
• Ein Sauerstoff-Brenngas-Mischer .28, der mit seinem kegelförmigen Hinterende sich dicht gegen die Wandungen der Öffnung 2.1 legt, ist mit.,'außengewinde 29 in das Mischrohr i i eingesetzt, das an @ den hinteren Enden mit Innengewinde den Mischer 28 aufnimmt. Der -.\LIisclier hat eine axiale Bohrung 3o, deren hinteres Ende in die Kammer 25 am vorderen Ende des Handgriffes einmündet und deren vorderes Ende in die Iiaminer des Mischrohres i i mündet. Das vordere Ende des Mischers ist -düsenartig ausgebildet, indem es am Ende der axialen Bohrung eingeschnürt ist und so die Seiten der Mischrohrhöhlung am Vorderteil zur Bildung einer Kammer frei hält. Der Mischer hat eine Ringnut 3 1 am hinteren konischen Ende, die mit der Ringnut 27 an dem vorderen Ende des Griffes io eine ringförmige Kammer bildet. Längsbohrungen 32 im Mischer verlaufen parallel zu der axialen Bohrung 30 von der Ringkammer 27, 3 1 bis zu der Öffnung zwischen dem vorderen Ende des Mischers und den Wandungen der Kammer an dem hinteren Ende des Schaftes i i und dienen zur Leitung von Brenngas zu dem vorderen Ende des Mischers.
• Eine Bohrung 33, welche durch zwei kreuzende Bohrungen in dem Block 17 gebildet ist, verbindet die äußere Seite des Sauerstoffventils mit einem Sauerstoffrohr 3d., welches längs des Handgriffes io bis zum Block 15 verläuft, und eine Bohrung 35 in dem .Block 15 verbindet das Sauerstoffrohr 34. mit der Eintrittsseite eines Sauerstoffluftinjektors 36. Der Sauerstoffluftinjektor wird dadurch gebildet, daß ein Nippel 37 mit Außengewinde in eine Bohrung 38 am hinteren Ende des Blockes 15 eingeschraubt ist. Ein Stopfen 37,, ist in das Ende der Bohrung 38 derart eingeschraubt, daß diese abgeschlossen, jedoch eine Kammer 39 zwischen dein Stopfen und dem Nippel zur Aufnahme von Sauerstoff aus derBohrung35 frei gelassen wird. Eine axiale Bohrung -.o tritt durch den Nippel 37 aus der Kammer 39 nach dein vorderen Ende des Nippels, dessen Querschnitt abgesetzt ist, wodurch eine Kammer zwischen dein Nippelende und den Wandungen der Bohrung 38 gebildet wird. Bohrungen .1.i münden in die Bohrung 38 aus der Außenluft, und eine Bohrung 42 von abgesetztem Querschnitt, aber größerem Durchmesser als der Bohrung ,I0 in dem Nippel 37 verbindet den Injektor 36 mit einem Sauerstoffluftrohr 4.3, das finit einem Ende in dem Block r5, mit dem anderen Ende in dein Block 17 befestigt ist. Eine Bohrung -.I in dein Block t7 verbindet das vordere Ende des Sauerstoffluftrohres .I3 mit dein hinteren Ende der Kammer 25.
• Die Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. i und a ist folgende: Brenngas, z. B. Acetylen, tritt in den Gebläsebrenner durch das Rohr i4., strömt durch die Bohrung -,i zu der Eintrittsseite des Bremistoff-Ventils 20. Wenn das Ventil offen ist, strömt das Brenngas durch die Bohrung 26 in die von den Ringnuten 27 und 31 gebildete Ringkaiinner und von da aus durch die Längsbohrungen 32 des Mischers zu der Mischkammer am vorderen Ende des Mischers. Das Fördergas, z. B. Sauerstoff, erreicht den

  Gebläsebrenner durch das Rohr 13, strömt

  dann durch die Bohrung i9 zu der Eintritts-

  seite des Sauerstoffventils 18. Bei geöffnetem

  Ventil strömt der Sauerstoff durch die Lei-

  tung 33 in das Sauerstoffrohr 3.1, von da

  durch die Bohrung 35 . zu der Eintrittsseite

  des Sauerstoffluftinjektors 36. Beim Durch-

  strömen des Injektors 36 wird Luft durch die

  Bohrungen 41 angesaugt und in die Bohrung

  .12 gedrückt. Das Sauerstoff-Luft-Gemisch

  strömt weiter durch das Rohr .13, durch die

  Bohrung .1.1 an dem vorderen Ende des

  Griffes in die Kammer 25 und von hier aus

  durch die Axialbohrung 30 in den --Mischer

  28.

  Die Ausführungsform nach Fig.3 bis 5

  zeigt einen Gebläsebrenner mit Handgriff

  i io, Mischrohr i i i und Kupplung 112,

  welche den Handgriff und das Mischrohr

  verbindet. Ein Sauerstoffspeiserohr 113 ver-

  läuft innerhalb des Handgriffes iio, und ein

  Acetylenspeiserolir 114 ist parallel zu dem

  Sauerstoffrohr in dem Handgriff angeordnet.

  Eine Bohrung 115 verbindet das Sauerstoff-

  rolir mit einer Kammer 116, in welcher ein

  Sauerstoffventil 117 vorgesehen ist. Das

  Sauerstoffventil wird durch eine Ventil-

  spindel 118 beeinflußt, deren Gewindeteil i i9

  in einem entsprechenden Gewinde der

  haniiner 1i6 geführt und durch einen ge--

  rä ndelten Kopf 12o am äußeren Ende der

  Spindel bewegt wird. Eine Bohrung 121 ver-

  bindet die Kammer 116 mit der Innenseite

  eines Sauerstoffluftinjektors von folgender

  Einrichtung.

  Der vordere Teil des Handgriffes i io hat

  einen Hohlraum 122 (siehe Fig.4) und einen

  l.tifteinlala 123, der in den Hohlraum 122

  nahe (lein inneren Ende mündet. Ein Sauer-

  stoffluftinjehtor wird durch .den Hohlraum

  1:2 und einen :Nippel 124 gebildet. Der

  Nippel 1-2-1 hat einen Gewindeteil 125, der in

  das entsprechende Gewinde des Hohlraumes

  122 eingeschraubt ist. Ein Stopfen 126 finit

  Schlitz 127 ist in das Ende des Hohlraumes

  1=-! eingeschraubt und läßt am Ende des

  Stopfens einen erheblichen Abstand frei, um

  eine Sauerstolfeinlaßkaminer 128 ztt bilden.

  in welcher die Bohrung 121 endet. Eine zen-

  trale Bohrung 12g in dein Nippel 1-2d., die finit

  der liatnnter 128 in Verbindung steht, ver-

  inittelt (las Einströmen des in die Kammer

  eintretenden Sauerstoffs in die Saugkammer

  r 3o, die durch das abgesetzte Ende des Nip-

  pels i2_1 gebildet wird. Die Lage der Luft-

  bohrung 123 ist eine solche, daß die A:ußen-

  ltift frei in die Saugkammer 130 treten kann.

  Mine Bohrurig 131, gleichachsig mit einer

  Bohrung 12o durch den Sauerstoffluftinjek-

  tor 12.1, verläuft von der Saugkammer 130

  durch den I-Iandgriff zu einem Ende einer

  Kehrleitung 132, welche im wesentlichen sich

  über die ganze Länge des Handgriffes er-

  streckt. Das andere Ende der Kehrleitung

  endet in einer Kammer 133 am Boden .einer

  kegelförmigen Öffnung 13.1. in dem vorderen

  Teil des Handgriffes.

  Eine Bohrung 135 verläuft vom vorderen

  Ende des Acetylenrohres 11.1 zu einer Kam-

  iner 136, deren Einlaßöffnung von einem

  Acetylenventil 137 gesteuert wird. Dieses

  Ventil sitzt an einer: Spindel 138, deren Ge-

  windeteil 139 in dem Gewinde der Kammer

  136 und von einem Rändelkopf 1.4o am Ende

  der Spindel von außen geführt wird. Eine

  Bohrung id.i verläuft von der Acetylen-

  kammer 136 zu einer Ringnot 1.12 in der

  Wandung der kegelförmigen Öffnung in dem

  vorderen Teil des Griffes iio. Durch Drehen

  des Rändelkopfes iao in der einen Richtung

  wird die Bohrung 135 geschlossen und Ace-

  tylen kann in die Kammer 136 aus dein Rohr

  114 nicht eintreten, während durch Drehen

  des Rändelkopfes 14o in der anderen Rich-

  tung das Ende der Bohrung 135 geöffnet wird

  und Acetylen in die Kammer 136 einströmt

  und durch die Bohrung 1.11 ausströmt und in

  die ringförmige Nut 1.12 in dem Griffende.

  Zwischen dem Handgriff i io und dein

  Mischrohr i i i ist ein Mischer 1.13 angeordnet.

  Der Mischer 14.3 ist in das hintere Ende des

  Mischrohres i i i eingeschraubt und wird mit

  seinem kegelförmigen Ende in die ebenfalls

  kegelförmige Öffnung an dein vorderen Ende

  des Griffes eingesetzt. Der Mischer 1.13 hat

  eine Axialbohrung 1.1.1, die von der Kammer

  133 am Boden der Öffnung 13.1 in dein vorde-

  ren Ende des Handgriffes zu einer Saug-

  kammer 1.15 verläuft, die zwischen dein vor-

  deren Mischerende und den inneren\'#'andungen

  des Mischrohres i i i gebildet ist. Das kegel-

  förmige Ende des Mischers 143 hat eine

  Ringnut 146, welche finit der Ringnut 1d2

  eine ringförmige Kammer bildet, an welche

  sich die Acetylenbohrung i.ii anschließt.

  Eine oder mehrere Längsbohrungen 147 ver-

  laufen von der Ringkammer 1.12, i16 durch

  den Mischer 113 parallel zu der Axial-

  bohrung 1d.1 und endigen in der Saug-

  katnmer 1.15. Eine axiale Mischbohrung 14`

  in dein Mischrohr i i i verläuft von der Satig-

  kaminer 1.15 bis zu einer Expansionskammer

  149, von wo die Gasmischung zu (ler Mün-

  dung des Gebläsebrenners verläuft.

  Die Arbeitsweise dieses Gebläsebrenners

  ist folgende:

  Wenn der Rändelkopf i .2o so gedreht wird,

  daß das Sauerstoffventil 117 geöffnet wird,

  strömt Sauerstoff unter größerem Druck als

  demjenigendes Acetylelisiiidas:'#ufnahmeende

  des Sauerstoffluftinjektors. Wenn der Sauer-

  stoff durch die Bolirtuig i 2 9 in den ln j el:tor unf-l

  in die Saugkammer 130 strömt, vermindert er den Druck in der Saugkammer und saugt hierdurch Luft durch die Luftbohrung 123 an. Beim Durchströmen der Bohrung 131 mischt sich der Sauerstoff mit der Luft, bevor er in die Kehrleitung 132 tritt. Aus der Kehrleitung 132 tritt die Sauerstoff-Luft-Mischung noch unter bedeutendem Druck in die Kammer 133 am Boden der kegelförmigen Öffnung in dem vorderen Ende des Handgriff es, von wo sie durch die Axialbohrung 144 in dem Mischer 143 strömt. Das Acetylenventi1137 wird dann geöffnet und Acetylen strömt unter niedrigerem Druck als der Sauerstoff in die Ringkammer 142, 146 am hinteren Ende des Mischers 14q., von wo es durch die Längsbohrung 147 in die Saugkammer 14.5 strömt. Die Sauerstoff-Luft-Mischung, die aus dem Ende des Mischers 143 unter hohem Druck strömt, sucht ein Vakuum in der Saugkammer 145 zu erzeugen und unterstützt so das Strömen des Acetylen zu dieser Kammer. Wenn die Sauerstoff-Luft-I1Iischung in die Mischbohrung 148 mit bedeutender Geschwindigkeit eintritt, saugt sie Acetylen aus der Saugkammer an und mischt es in der Mischbohrung, bevor sie in die Expansionskammer 149 strömt.
• Bei beiden Ausführungsformen wird das Fördergas, z. B. Sauerstoff, dem Brenner unter größerem Druck als dein Druck des Brenngases zugeführt, und dieser Druck ist so groß, daß er sogar nach Durchströmen der langen Bohrungen in dein Griff aus dem Ende des Mischers zusammen mit der Luft bei bedeutend höherem Druck austritt als derjenige des Acetylens in der umgebenden Kammer. Infolgedessen saugt die Sauerstoff-Luft-Mischung Brenngas am vorderen Ende des Mischers ein und führt es mit sich in das Mischrohr, wo Sauerstoff, Luft und Brenngas gründlich gemischt «-erden. Falls Rückschläge zwischen dein Mischer und dein Injektor eintreten, würden sie in dein langen Sauerstoffluftrohr:I3 oder 132 erstickt werden.
• Um den verschiedenen Anforderungen zu genügen, kann eine Reihe von Sanerstoffluftnippeln verwendet werden, die für verschiedene Mischungsverhältnisse zwischen Sauerstoff und Luft durch verschiedene Größen von Bohrungen und verschiedene Nippeldurchmesser und -längen geeignet gemacht sind, um die Größe der Saugkammer 39 oder 130 zunehmen oder abnehmen zu lassen. Außerdem kann eine Reihe von Sauerstoff-Luft-Mischern vorgesehen sein, bei welchen die Mischerbohrungen verschiedene Durchmesser haben, so daß verschiedene Mengen von Sauerstoff-Luft-Mischung und Brenngas durch den -Mischer strömen können.

Claims (1)

1. PATENT ANSPRÜCI-IH: 1. Schneid- und Schweißbrenner mit eingebautem Injektor zum Ansaugen von Luft und im Brennerkopf eingebautem Mischer zum Mischen der Luft mit Gas, dadurch gekennzeichnet, daß das .den Injektor (36, 1a4.) mit dem Mischer (28, 143) verbindende Gasrohr (4.3, 132) sich zum mindesten etwa über die ganze Länge des Brenners erstreckt. z. Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß der Injektor (36, 124) in dem Leitungsabschnitt einer der Brennergasleitungen (z. B. in der Fördergasleitung 13, 113) zwischen dem Gasregelventil (18, 117) und dem Mischer (28, 43) des Brenners angeordnet ist. 3. Brenner nach Anspruch 1 und 2, bei dem die Gasregelungsventile an der dein Brennermundstück zugekehrten Seite des Brennerhandgriffs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor an der dein Brennermundstück abgewandten Seite des Brennerliandgriffs angeordnet und durch etwa gleich lange Leitungen (34, 4.3) mit dem Gasregelventil und .dein Mischer des Brenners verbunden ist. 4.. Brenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der neben den Gasregelventilen (117, 137) angeordnete Injektor (124.) mit seinem Regelventil (117) durch eine kurze Leitung (121) und mit dem Mischer (14.3) des Brenner, durch eine lange, vorzugsweise U-förmige Leitung (132) verbunden ist. 5. Brenner nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch eine Anzahl von verschiedene Größen von Bohrungen und verschiedene Nippeldurchinesser und -längen aufweisende Sanerstoffiuftnippeln.