DE673250C - Verfahren und Vorrichtung zum Ausbrennen von Nuten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbrennen von Nuten in brennschneidbaren Metallplatten oder zur Erweiterung der Stoßfuge zweier aneinanderstoßender Metall-S platten zu einer Rinne mittels eines Sauerstoffbrenners.

Es ist bisher allgemein üblich gewesen, zum Herausbrennen von Nuten oder Rinnen im wesentlichen gerade Düsen zu benutzen und aus diesen den Sauerstoffstrom unter einem spitzen Winkel auf die Werkstückflache zu richten. Dieses Verfahren ist nicht vollständig befriedigend zum Schneiden einer tiefen Nut, und insbesondere dann, wenn eine Stoßfuge zweier aneinanderstoßender Metallplatten mittels eines Sauerstoffbrenners zu einer Rinne erweitert werden soll. Es tritt dann ein großer Teil des Sauerstoffs durch die Stoßfuge hindurch, ohne Metall zu ent-

jso fernen. Außerdem ist die geringe Schnittwirkung, die an der Stoßstelle erzielt wird, sehr unregelmäßig; auch ergibt sie nicht die gewünschte Rinnenform. Durch einmaliges Überfahren des Werkstückes können tiefe Nuten oder Rinnen in dieser Weise überhaupt nicht erzeugt werden, weil dann die Spitze der Düse unterhalb der Werkstückoberfläche zu liegen kommt und dann die entfernte Metallmenge nicht groß genug ist, um Raum für die relativ zum Werkstück zu bewegende Düse zu schaffen. Man hat daher bisher tiefe Nuten oder Rinnen durch mehrmaliges Überführen des Werkstückes mit dem Brenner hergestellt. Die Herstellung solcher Rinnen ist von praktischem Wert für die Vorbereitung von mittels Kelchnaht zu verschweißenden-Plattenkanten.

Gemäß der Erfindung werden · Nuten in brennschneidbaren Platten dadurch ausgebrannt, oder es wird die Stoßfuge zweier aneinanderstoßender Metallplatten dadurch, zu einer Rinne erweitert, daß der Sauerstoffstrahl in Richtung der Nut und senkrecht gegen die den Querschnitt der herzustellenden Nut füllende Metallmasse gerichtet wird. Auf diese Weise können tiefe Nuten oder Rinnen durch einmaliges Überfahren des Werkstückes ausgebrannt werden. Vorteilhaft ist dabei ein Brenner, dessen wesentliches Kennzeichen darin besteht, daß das Brennermundstück unter einem stumpfen Winkel abgebogen ist, wie in der Zeichnung beispielsweise dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt im einzelnen in Fig. ι eine Stirnansicht der Brennerdüse,
Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie 2-2 in Fig. i,

Fig. 3 wasenhaft die Lage der Düse bei der Erzeugung von Nuten oder Rinnen gemäß der Erfindung,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Platten gemäß Fig. 4 nach Füllung der erzeugten Nut mit Schweißzusatzmetall und vor dem Ausbrennen einer Hilfsnut auf der gegenüberliegenden Seite der Platten."

Die Düse besteht aus einer Büchse 10 mit Wulst 11 an einem Ende. Eine Klemmmutter 12 mit Außengewinde auf der Büchse 10 legt sich gegen die Wulst 11 und dient dazu, die Düse an einem Brennerkopf oder Verlängerungsstück (nicht dargestellt) zu befestigen, wobei die verjüngten Sitzflächen 13 und 14 mit ähnlichen Sitzflächen im Brennerkopf in Eingriff kommen und mit ihnen einen gasdichten Abschluß bilden. Durch den Brennerkopf wird Sauerstoff oder eine Mischung von Sauerstoff und Luft und eine Brenngasmischung der Düse zugeführt.

Ein Durchlaß 15 für den Sauerstoff mit einem Einlaß 16 steht mit einem ähnlichen Durchlaß im Brennerkopf in Verbindung und erstreckt sich in der Längsrichtung durch die Büchse 10. Eine Strecke an seinem Einlaßende hat der Durchlaß im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt. Dann erweitert er sieh allmählich gegen seinen Auslaß 17, wo er wieder ein kurzes Stück gleichförmig verläuft und mit Außengewinde versehen ist. In der Außenwand der Büchse 10 ist eine Gruppe von Durchlässen 18 angeordnet, welche im wesentlichen gleichen Abstand voneinander haben und sich von einem Einlaß 19 neben der Sitzfläche 13 durch den Körper erstrecken und neben dem erweiterten Teil des Durchlasses 15 enden. Durch die Durchlässe 1.8 strömt ein Brenngas, z. B. eine Mischung von Sauerstoff und Acetylen.

Auf dem anderen Ende der Büchse 10 ist eine Büchse 20 befestigt, z.B. bei 21 durch -Silberlötung.' Der Zwischenraum zwischen der Büchse 10 und der Büchse 20 bildet eine Ringkammer 22, in welche das Brenngas aus den Durchlässen 18 eintritt.

Das Anschlußende des Brennermundstückes 23 ist mit den Büchsen 10 und 20 verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform hat das Brennermundstück 23 im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. An seinem Mündungsende hat das Brennermundstück einen kurzen Abschnitt 24, welcher mit dem Hauptteil des Brennermundstückes einen stumpfen Winkel bildet.

Ein gleichförmiger Durchlaß 25 erstreckt sich durch das Brennermundstück von seinem 6q Einlaß zur Auslaßöffnung 26.

An seinem Einlaßende ist das Mundstück 23 mit Gewinde 17 versehen, mit dem es auf das Außengewinde der Büchse 10 geschraubt wird. Die lichte Weite des Durchlasses 25 an der Verbindungsstelle ist dann die gleiche wie die des Durchlasses 15. Das Anschlußende 27 des Brennermundstückes ist zylindrisch oder kegelig sowie mit einer Eindrehung 28 versehen, in die sich die Büchse 20 legt, mit welcher das Mundstück beispielsweise durch Silberlötung bei 29 verbunden ist. An der Ober- und Unterseite des Brennermundstückes 23 befinden sich zwei Gruppen von Durchlässen 30 und 31, welche sich von ihrem Einlaß längs durch das Brennermundstück bis zur Mundstückmündung 26 erstrekken und durch die das Brenngasgemisch aus der Ringkammer 22 austritt und Heizflammen erzeugt, um das auszubrennende Metall auf Entzündungstemperatur zu erwärmen.

Die Achsen der Durchlässe 30 und 31 im Abschnitt 24 können dabei parallel zur Achse des Sauerstoffdurchlasses 25 verlaufen oder schräg· nach außen gegen die Schnittwandiungen gerichtet sein.

Um Nuten oder Rinnen gemäß der Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Düse zu entfernen, ist diese in bezug auf das Werkstück so angeordnet, daß der kurze Abschnitt 24 im wesentlichen parallel zum Boden der zu erzeugenden Nut liegt (Fig. 3). Der aus dem Brennermundstück 23, 24 austretende Sauerstoff streicht über das erwärmte Metall und wird nach aufwärts abgelenkt.

Bei Beginn des Ausbrennens einer Nut an der Kante des Werkstückes wird die Düse mit dem kurzen Abschnitt 24 an der Kante so tief unterhalb der Oberfläche des Werkstückes gehalten, wie es der Tiefe der zu erzeugenden Nut entspricht. Der Düse wird «oo dann das Brenngasgemisch zugeführt, und die dadurch erzeugten Heizflammen erwärmen das Oberflächenmetall an der Kante auf Entzündungstemperatur. Dann wird der Düse Sauerstoff zugeführt und der Sauerstoffstrom senkrecht auf die den Querschnitt der zu erzeugenden Nut ausfüllenden Metallmasse gerichtet. Ist dann genügend Metall an der Kante ausgebrannt, wird die Düse relativ zum Werkstück bewegt.

Durch Verwendung der Düse gemäß Fig. 1 und 2 wird der Austritt einer verhältnismäßig großen Sauerstoffmenge gesichert. Die Ausdehnung des Stauerstoffes im Durchlaß 15 verringert die Geschwindigkeit des Sauerstoff durchflusses; diese Geschwindigkeitsverringerung ist vorteilhaft, jedoch nicht unbedingt notwendig.

Durch den kurzen abgebogenen Abschnitt des Brennermundstückes wird eine genügend seitliche Ausbreitung des Sauerstoffstromes sichergestellt, um genügenden Raum

073250

für die relative Bewegung des Brennermundstückes zu schaffen. Durch Anordnung eines Brennermundstückes mit flachen Seitenwandungen anstatt der üblichen zylindrischen Brennerdüsen ist es möglich, verhältnismäßig enge Nuten oder Rillen auszubrennen.

Eine Nut von der Gestalt gemäß Fig. 4 ist von praktischem Wert bei der Verschweißung der Platten 33 und 34 durch eine Kelchnaht.

Da eine verhältnismäßig tiefe Nut mit einem einzigen Überfahren des Werkstückes erzeugt werden kann, wird eine beträchtliche Wirtschaftlichkeit an Arbeit und Zeitverbrauch gegenüber den bisher zur Erzeugung derartiger Nuten benutzten Werkzeugen erreicht. Wenn eine sehr tiefe Nut gewünscht wird, muß das Werkstück mehrmals überfahren werden.

Nachdem eine derartige Nut teilweise oder vollständig mit Schweißzusatzmetall 36 (Fig- S) gefüllt ist, können die Platten umgekehrt werden, um auf der gegenüberliegenden Seite eine Hilfsnut 37 gemäß der Erfindung herzustellen. Diese Hilfsnut kann genügend tief ausgeführt werden, so daß auch das vorher eingebrachte Schweißmetall freigelegt wird, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Die Hilfsnut kann dann in bekannter Weise ebenfalls mit Schweißzusatzmetall gefüllt werden, und zwar bevor oder nachdem die Hauptnut vollständig mit Schweißzusatzmetall ausgefüllt worden ist.

Obwohl das beschriebene Verfahren insbesondere zur Erzeugung von Schweißkanten für Kelchnähte geeignet ist, ist es selbstverständlich auch dann anwendbar, wenn in einstückigen, brennschneidbaren Metallkörpern Nuten oder Rinnen ausgebrannt werden sollen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausbrennen von Nuten in brennschneidbaren Metallplatten oder zur Erweiterung der Stoßfuge zweier aneinanderstoßender solcher Metallplatten zu einer Rinne mittels eines Sauer-Stoffbrenners, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffstrahl in Richtung der Nut und senkrecht gegen die den Querschnitt der herzustellenden Nut füllende Metallmasse gerichtet wird.

2. Sauer stoff brenner zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Mundstück (24) unter einem stumpfen Winkel abgebogen ist.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennermundstück (24) und der anschließende Teil des Brennerhalses in einem scharfen Knick aneinanderstoßen.

4. Brenner nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das im. stumpfen Winkel abgebogene Brennermundstück

. (24) und der im Winkelscheitel anschließende Teil (23) des Brennerhalses einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzen, von dem das eine parallele Seitenpaar parallel zur gemeinsamen Mittelebene und langer als das andere Seitenpaar ist.

5. Brenner nach Anspruch 2 bis 4 mit konzentrisch zur kreisförmigen Sauerstoffdüse angeordneten Vorwärmdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß' die Vorwärmdüsen (30, 31) innerhalb der kurzen Seiten des rechteckigen Brennermundstücks (24) und auf zu diesen Seiten parallelen Linien liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen