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Injektorbrenner für Schweiß-, Schneid- und Lötarbeiten Bei allen bekannten
Brennern zum Sch-,yeißen, Schneiden und Löten, gleichgültig ob sie als Injektor-,
Druck- oder Gleichdiuckbrenner gebaut sind, werden die für die verschiedenen Brennergrößen
benötigten Sauerstoffmengen durch die Bohrung der Sauerstoffdüse bestimmt, wobei
die Sauerstoffmengen nur sich ändern können, wenn der Druck gewechselt wird. Die
Brenngasmenge wird bei allen Ausführungsarten vom Schweißer nach dem Auge eingestellt.
Zu diesem Zweck sind alle Brennereinsätze so ausgebildet, daß sie bei voll geöffnetem
Brenngasventileinen Gasüberschuß beim Anzünden aufweisen. Dieser Gasüberschuß wird
zum Einstellen der neutralen Schweißflamme durch Regeln des Brenngasventils so lange
verkleinert, bis der scharf sich abhebende Flammenkern, die reduzierend wirkende
Schweißflamme, entsteht. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Wiederanzünden
des Schweißbrenners. Die beiden <4bsperrventile bzw. Regelventile sitzen im Brennerhandgriff,
teilweise vor oder hinter der den Brenner haltenden Hand. Wenn mittels des Brenngasventils
die richtige Flamme eingestellt ist, entsteht zwischen Ventil und der Mischstelle
der beiden Gase ein mehr oder weniger großer Unterdruck oder doch eine beträchtliche
Druckminderung in dem Kanal des Brenngases.
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Diese Druckminderung des Brenngases an dieser Stelle wirkt sich beim
Erwärmen des Brenners sehr schädlich aus. Es tritt ein weiteres Abnehmen des Druckes
bzw. ein Zunehmen des Unterdruckes ein, was zur Folge hat, daß sich die Schweißflamme
entmischt und das zuerst eingestellte Verhältnis der beiden Gase nicht mehr besteht
bzw. schädlicher Sauerstoffüberschuß in der Flamme vorhanden ist.
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In den letzten Jahren ist man deshalb auch immer mehr dazu übergegangen,
Brenngas (Acetylen) unter Hochdruck zu verwenden,
weil man von der
Annahme ausging, den höheren Druck in der Brenngaszuleitung besser gleichbleibend
halten zu können, tv für die Druckverhältnisse .vor dem Brenn.-ventil unbedingt
zutrifft. Auf den durch -die Regelung der Brenngasmenge verminderten Druck bzw.
den entstandenen Unterdruck.... wirkte es sich, ganz besonders z. B. bei mittelgroßen
und kleineren Brennereinsätzen, nur schädlich aus, weil das Brenngasventil zuin
Einstellen der neutralen Flamme durch den vorgelagerten höheren Druck noch mehr
geschlossen werden muß, als dies bei Niederdruckacety len der Fall ist.
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Bei allen bisher bekannten Brennern oder Mischkammern muß die Einstellung
der neutralen Flamme durch den Arbeiter erfolgen, so daß die für den Arbeitsvorgang
richtige Flamme stets abhängig ist von der Aufmerksamkeit und Geschicklichkeit des
Arbeiters.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, bei Hochdruckbrennern auswechselbare
Drosselstücke vor dem gemeinsamen Regelhahn anzubringen. Das hat aber den Nachteil,
daß, wenn man die Schweißeinsätze wechseln will, zu jedem Mundstück passende Drosselstücke
eingesetzt werden müssen. was recht umständlich ist, zumal bei manchen Arbeiten
sehr oft ein Wechsel der verschiedenen Größen der Einsätze erfolgen muß.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß das Brenngasventil
stets ganz geöffnet, der volle Gasdruck bis kurz vor die Mischstelle der beiden
Gase geführt und dort durch eine sehr kurze, möglichst lineare Drosselstelle hindurchgepreßt
wird, wobei die gewünschte Gasmenge durch den Abstand der Sauerstoffdüse von der
Mischdüse einmalig festgelegt wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der
volle Gasdruck, gleichgültig ob es sich um Hochdruck-oder Niederdruckbrenngas handelt,
immer unmittelbar vor der schwachen Drosselstelle gleichbleibt; es kann also ein
Endnischen des Brenngases nicht mehr eintreten. Bei diesem Verfahren sind beim Betrieb
des Brenners beide Ventile vollständig geöffnet und müssen nicht mehr geregelt werden.
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Bei -der Ausbildung des Injektors und der 1lischdüse ist ganz besonders
zu beachten, daß diese Teile strömungstechnisch richtig durchgebildet werden im
Gegensatz zu allen bisher bekannten Ausführungen.
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Zwei beispielsweise Ausführungsformen eines zur Durchführung des Verfahrens
dienenden Brenners sind in der beiliegenflen Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt
Abb. i eine Ausführungsform teilweise ein Längsschnitt und Abb. 2 einen Schnitt
nach der Linie :1-B der Abb. i. Abb. 3 zeigt die zweite Ausführungsforen und Abb.
-. einen Schnitt nach der Linie C-D vier Abb. 3.
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d e r Ausführungsforen nach den Abb. i 4@tid a ist die Sauerstoffdüse
a so zu der `Mischdüse b angeordnet, daß eine ringförmige Drosselöffnung c entsteht,
durch die der Druck des Brenngases, der bis zu dieser Drosselöffnung ungemindert
herrscht, entsprechend verringert wird. Dabei wird von vornherein die Sauerstoffdüse
a gegen die Mischdüse so eingestellt und festgestellt, daß die Flamme am Brenner
d die gewünschte Gestalt erhält. Die Düsenwandungen «erden dabei strömungstechnisch
richtig ausgeführt, und insbesondere besteht die Mischdüse zunächst aus einer zylindrischen
Bohrung e, an die sich eine nach außen sich erweiternde kegelförmige Bohrung f anschließt
und an diese wiederum eine andere Bohrung ä mit größerem Dadurch wird eine sehr
gute Durchmischung der beiden Gase erzielt, bevor sie in den eigentlichen Brenner
d eintreten.
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Um ein Auslöschen der Flamme beim Zurückschlagen des Brenners zu verhindern,
ist der Fuß der Sauerstoffdüse außen herum niit Einfräsungen, Eindrehungen oder
Bohrun-,en lr versehen, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist. durch die das Brenngas hindurchtreten
muß. Diese Bohrungen verhindern ein Zurückschlagen der Flamme.
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Bei der Ausführungsform des Brenners nach den Abb. ä und 4. ist die
Sauerstoffdüse a. an ihrem oberen Teil kugelförmig bei i ausgeführt und bildet zwischen
ihrer äußeren Oberfläche und der entsprechend gestalteten Innenfläche der Mischdüse
b die Drosselöffnung, die hier nur als Kreislinie erscheint. Auch hier sind wieder,
wie aus Abb. 4 ersichtlich ist, Schlitze an der äußeren Fläche der Sauerstoffdüse
vorgesehen, um ein Zurückschlagen der Flamme zu verhindern.
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Um die allgemeine Anwendungsmöglichkeit des Schweißbrenners nicht
zu beeinträchtigen, wird zweckmäßig ein Brennga:regelventil eingebaut, weil es Anwendungsgebiete
gibt, bei denen ein Sauerstoffüberschuß unbedingt erforderlich ist. wie z. B. beim
'Messingschweißen, beim Ausbrennen von Löchern in Rohren mittels des Schweißbrenners
ti. a. in. Bei gewöhnlicher Schweißarbeit ist ein Regeln des Brenngasventils nicht
mehr notwendig.