DE812182C

DE812182C - Process for cutting with oxygen and a torch to carry out the process

Info

Publication number: DE812182C
Application number: DEP44011A
Authority: DE
Inventors: Robert Rene Louis Geffroy
Original assignee: Volcan SA
Current assignee: Volcan SA
Priority date: 1948-05-27
Filing date: 1949-05-28
Publication date: 1951-08-30

Description

Verfahren zum Schneiden mit Sauerstoff und Brenner zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf das Schneiden von Eisen oder anderen Metallen mit Hilfe eines Sauerstoffstrahls, durch den das Metall verbrannt werden soll, in Verbindung mit einer Flamme, durch welche die Angriffskante der Schnittstelle auf die Reaktionstemperatur erhitzt wird.Method of cutting with oxygen and torch to carry out of the method The invention relates to cutting iron or other Metals with the help of a jet of oxygen that burns the metal should, in conjunction with a flame, through which the attack edge of the interface is heated to the reaction temperature.

Alle bisher verwendeten Brenner arbeiten mit durch den Bedienungsmann regelbaren Sauerstoffdrücken, mit Hilfe von handbetätigten Reduziervorrichtungen im Falle einer Speisung aus einzelnen Sauerstoffflaschen oder mit Hilfe von Reglern im Falle der Speisung aus einem Sammel- und Verteilungsbehälter für bereits entspannten Sauerstoff, ferner einem Satz von austauschbaren Austrittsdüsen, deren jede für einen gewissen Bereich von Materialstärken zu verwenden ist, beispielsweise zwölf verschiedene Düsen für die Dicken von i bis 400 mm. Der Druck, unter dem der Sauerstoff zugeführt wird, schwankt für jede Düse innerhalb von Grenzen, die abhängig von den zu schneidenden Materialstärken sind, wobei die höchsten Drücke den größten Materialstärken entsprechen. Außerdem erfordern die Düsen, welche bei den größten Materialstärken verwendet werden, die höchsten Drücke.All burners used so far work with the operator adjustable oxygen pressures, with the help of hand-operated reducing devices in the case of supply from individual oxygen cylinders or with the help of regulators in the case of feeding from a collection and distribution tank for those who are already relaxed Oxygen, and a set of interchangeable outlet nozzles, each for a certain range of material thicknesses is to be used, for example twelve different nozzles for thicknesses from i to 400 mm. The pressure under which the oxygen is supplied varies for each nozzle within limits that depend on the material thicknesses to be cut, whereby the highest pressures the greatest material thicknesses correspond. In addition, the nozzles require the largest material thickness the highest pressures are used.

Die Speisedrücke sind jeweils durch den Konstrukteur sorgfältig festgelegt, und jede Abweichung von dem tatsächlich verwendeten Druck gegenüber dem vorgeschriebenen beeinflußt nachteilig die Geschwindigkeit des Schnittes, die Sauberkeit der geschnittenen Flächen und die Austreibung des gebildeten Oxydes. Bei einer gegebenen Düse verringert ein Fehler hinsichtlich des vorgeschriebenen Druckes die Schnittgeschwindigkeit, kann Aushöhlungen an den Schnittkanten oder unvollständige Schnitte hervorrufen und hat die Bildung von Oxydniederschlägen zur Folge, die an den unteren Graten anhaften. Diese Oxydniederschläge, die wenig Bedeutung beim Schneiden von Werkstoffen besitzen, deren Dicke größer ist als Zoo mm, weil ihre Entfernung durch nachträgliche Bearbeitung nur wenig Zeit, verglichen mit der für das Schneiden erforderlichen, in Anspruch nimmt, ergeben sehr schwerwiegende Unzuträglichkeiten bei Schnitten bei üblichen Werkstoffdicken von 5 bis 30 mm, denn ihre Entfernung durch Bearbeitung erfordert oft ebensoviel Zeit wie der Schneidevorgang selbst. Ein zu hoher Druck, der eine Verschwendung von Sauerstoff bedeutet, wirkt sich im allgemeinen auf die Schnittgeschwindigkeit nicht verbessernd aus und ergibt im Gegenteil die Gefahr, daß sich an den Kanten des geschnittenen Metalls taschenartige Aushöhlungen ergeben, ferner die Ebene der Flächen wegen der Ausbreitung des Strahles nach seinem Austritt aus der Düse deformiert wird und ruft zuweilen eine Bildung von Oxyd hinter der Schneidstelle hervor, wodurch eine anhaftende Schicht auf den scharfen inneren Winkelkanten jeder der geschnittenen Flächen gebildet wird.The feed pressures are carefully determined by the designer, and any deviation from the pressure actually used from the prescribed one adversely affects the speed of the cut, the cleanliness of the cut surfaces and the expulsion of the oxide formed. For a given nozzle, failure in the prescribed pressure will reduce the cutting speed, create cavities on the cut edges or incomplete cuts, and result in the formation of oxide deposits that adhere to the lower burrs. These oxide deposits, which are of little importance when cutting materials whose thickness is greater than zoo mm, because their removal by subsequent processing takes little time compared to that required for cutting, result in very serious inconveniences when cutting conventional Material thicknesses of 5 to 30 mm, because removing them by machining often takes as much time as the cutting process itself. Too high a pressure, which means wasting oxygen, generally does not improve the cutting speed and, on the contrary, results in the risk of that pocket-like cavities arise at the edges of the cut metal, furthermore the plane of the surfaces is deformed because of the spread of the jet after its exit from the nozzle and sometimes causes the formation of oxide behind the cutting point, whereby an adhering layer on the sharp inner ones Angular edges each of the cut surfaces is formed.

Die folgende Tabelle aus einem illustrierten amerikanischen Katalog für neuzeitliche Brenner zeigt die Druckschwankungen des Sauerstoffes bei den engsten Brennern, die bisher angewendet worden sind. Tabelle Z Stärke des Relativdruck Dicke des Metalls Irr. des Sauerstoff- Relativer Sauerstoffdruck Sauerstoffverbrauch des brennin mm Brenners strahles g/cm2 1 min. baren Gases min. max. mm min. max. min. max. g/cm2 0,4 6 000 o,635 490 1400 14 45 350 .The following table from an illustrated American catalog for modern burners shows the pressure fluctuations of oxygen at the closest Burners that have been used so far. Table Z Strength of the relative pressure thickness of the metal Irr. des oxygen relative oxygen pressure oxygen consumption des burn in mm torch jet g / cm2 1 min. bar gas min.max. mm min.max.min. max. g / cm2 0.4 6 000 o, 635 490 1400 14 45 350.

6 12,5 00 0,889 56o 1750 31 59 350 6 25,4 0 1,o66 630 2100 36 75 350 6 51 1 1395 1050 2450 36 105 350 12,7 76 2 1,613 1750 3500 50 135 350 51 127 3 1,787 2100 3500 87 198 350 102 152. 4 2,082 2450 4200 137 250 350 152 254 5 2,489 2800 4900 188 351 35o 254 305 6 2794 3150 4900 280 420 420 305 355 7 3568 3500 56oo 420 450 420 355 380 8 3,08o 3850 56oo 450 535 705 355 406 9 4366 3500 6300 450 615 705 Aus dieser Tabelle ist folgendes abzuleiten: a) Daß für Schnitte von 0,4 bis 4o6 mm der Sauerstoffdruck sich innerhalb der Grenzen von 0,49o bis auf 6,3 kg/cm2 (ungefähres Verhältnis 13 : Z) ändert, b) daß für jede der 12 Düsen, die der Materialstärkenskala entsprechen, der Druck sich in einem Verhältnis von zwischen 3,2: 1 und 1,5: 1 ändert.6 12.5 00 0 , 889 56o 1750 31 59 350 6 25.4 0 1, o66 630 2100 36 75 350 6 51 1 1395 1050 2450 36 105 350 12.7 76 2 1.613 1750 350 0 50 135 350 51 127 3 1.787 2100 350 0 87 198 35 0 102 152. 4 2.082 2450 4200 137 250 350 152 254 5 2.489 280 0 4900 188 351 35o 254 305 6 2794 3150 4900 280 420 420 305 355 7 3568 3500 56oo 420 450 420 355 38 0 8 3.08o 3850 56oo 450 535 705 355 406 9 4366 350 0 63 0 0 450 615 7 0 5 The following can be derived from this table: a) That for cuts from 0.4 to 4o6 mm the oxygen pressure is within the limits of 0, 49o up to 6.3 kg / cm2 (approximate ratio 13: Z) changes, b) that for each of the 12 nozzles, which correspond to the material thickness scale, the pressure changes in a ratio of between 3.2: 1 and 1.5: 1 changes.

Die Verwendung eines derartigen Brenners erfordert also nicht nur eine sehr große Sorgfalt des Bedienungsmannes, um zu sichern, daß für jede Düse und für jede Materialstärke mit dem günstigsten Druck gegearbeitet wird, sondern außerdem die Verwendung von Regelungs- und Steuervorrichtungen für die Drücke, die hinreichend zuverlässig und genau arbeiten, um den gewählten Druck zu ergeben und aufrechtzuerhalten.The use of such a burner not only requires very great care is taken by the operator to ensure that for each nozzle and the most favorable pressure is applied for each material thickness, but rather also the use of regulation and control devices for the pressures, the work sufficiently reliably and accurately to result in the selected pressure and maintain.

Wenn man berücksichtigt, daß diese Druckbereiche bei dem einen Brennerfabrikat gegenüber dem anderen wieder verschieden sind, ist die Schwierigkeit zu verstehen, die sich für den Arbeiter ergibt, der jeweils gezwungen ist, eine Drucktabelle für jeden Brenner, den er zu verwenden hat, zu Rate zu ziehen. Praktisch wird der Arbeiter dazu verleitet, die Vorschriften des Fabrikanten zu vernachlässigen und den Druck empirisch zu regeln. Hieraus ergibt sich als Folge eines zu hohen oder eines ungenügenden Druckes immer eine erhebliche Verschwendung an Sauerstoff und sehr oft ein schlechtes Arbeiten des Brenners sowie eine schlechte Qualität der Arbeit.If you take into account that these pressure ranges for one burner make are again different from the other, the difficulty is to understand which results for the worker who is forced to create a pressure table for to consult each burner that it must use. The worker becomes practical tempts to neglect the manufacturer's instructions and pressure to regulate empirically. This results in too high or insufficient Pressure is always a significant waste of oxygen and very often a bad one Working of the burner as well as poor quality work.

In einer Veröffentlichung aus letzter Zeit (Walding Journal vom Januar 1947, Heft 25, S. 5 bis 11) ist vorgeschlagen worden, für das Schneiden von Stärken von 4oo bis 1300 mm, wesentlich niedrigere Drücke als die der Tabelle I anzuwenden, jedoch abnehmend in dem Maße wie die zu schneidenden Stärken zunehmen, wie dies die folgende Tabelle erkennen läßt Tabelle Z1 Düsen- Sauerstoff- Sauerstoff- Dicke durch- druck verbrauch in mm messer kg/Cm23/Cm2 in mm 400/500 5 2,46 42500 550/6oo 6,3 2,1 45500 6oo/650 . 7,6 1,54 61,2oo 65o/700 8,9 1,4 80 700/750 1o 1,26 100 750/800 11,5 1,12 120 8oo/Zooo 12,7 0,85 130 1000/1200 14 o,63 140 1200/1300 15,3 0,50 155 Auch hiernach sind die Sauerstoffdrücke, die für jede Düse notwendig sind, verschieden und die obe-i geübte Kritik hinsichtlich der Speisung der Brenner üblicher Bauart gültig. Ferner erfordert nach einem Kommentar zu der obigen Veröffentlichung, veröffentlicht inder »Schweizer Zeitschrift für Schweißen« (herausgegeben in Basel), Nr. ii vom Nov. 47, S. 261, die Verringerung des Sauerstoffdruckes eine lange zylindrische Führung des Sauerstoffstrahles durch eine Kanaldüse von So cm bis 1 m Länge und vorzugsweise eine Vorerhitzung des Werkstückes auf eine Temperatur auf etwa 5oo' C. Schließlich bedingt dieses neue Verfahren einen wesentlich höheren Sauerstoffverbrauch als die vorher bekannten Verfahren, hei welchen der Druck mit der Dicke des Schnittes erhöht wurde.In a recent publication (Walding Journal of January 1947, No. 25, pp. 5 to 11) it has been suggested to use significantly lower pressures than those in Table I for cutting thicknesses from 400 to 1300 mm, but decreasing in as the thicknesses to be cut increase, as can be seen in the following table Table Z1 Nozzle- oxygen- oxygen- Thickness through-pressure consumption in mm knife kg / Cm23 / Cm2 in mm 400/500 5 2.46 42500 550 / 6oo 6.3 2.1 45500 6oo / 650. 7.6 1.54 61.2oo 65o / 700 8.9 1.4 80 700/750 1o 1.26 100 750/800 11.5 1.12 12 0 8oo / Zooo 12.7 0 85 13 0 1000/1200 14 o, 63 140 1200/1300 15.3 0.50 155 According to this, too, the oxygen pressures that are necessary for each nozzle are different and the criticism made above with regard to the supply of the burners of conventional design applies. Furthermore, according to a comment on the above publication, published in the "Swiss Journal for Welding" (published in Basel), No. ii of Nov. 47, p So cm to 1 m in length and preferably a preheating of the workpiece to a temperature of about 500 ° C. Finally, this new method requires a significantly higher oxygen consumption than the previously known methods, in which the pressure was increased with the thickness of the cut.

Zweck Bier Erfindung ist es, für die Schneidbrenner eine ständige Beherrschung des Speisevorganges und eine wirtschaftlichere Arbeitsweise zu sichern, verbunden mit besseren und regelmäßigeren Schnittergebnissen, wobei die Vereinheitlichung des Speisungsdruckes für die verschiedenen Brenner und ihre Düsen den :\rbeiter völlig von der Sorge für die Regelung und Kontrolle des Druckes befreit. The purpose of the beer invention is to ensure constant control of the feeding process and a more economical way of working for the cutting torch, combined with better and more regular cutting results, whereby the standardization of the feed pressure for the different burners and their nozzles means that the worker completely relieves the worry of the Regulation and control of the pressure exempt.

Im Verlaufe zahlreicher Untersuchungen und Erfahrungen wurde festgestellt, daß das beste Verhalten des Schneidstrahles eines Sauerstoffschneidbrenners erzielt wird, wenn der Strahl ohne Winkel in die Verlängerunn des Düsenmundstückes und ohne Ausbreitung aus der Düsenmündung austritt.In the course of numerous investigations and experiences it has been found that achieves the best behavior of the cutting beam of an oxygen cutting torch if the jet enters the extension of the nozzle mouthpiece without an angle and without Propagation emerges from the nozzle orifice.

Es wurde gefunden, daß, wenn diese Bedingungen erfüllt sind, das Eisenoxyd in dem Maße seiner Bildung längs des im allgemeinen vertikalen Halbzylinders, welcher sich im Sinne des Schnittes vorwärts der jeweiligen Schnittstelle parallel zur Achse des Strahles bildet, austritt bzw. längs dieses Halbzylinders geblasen wird, dessen Achse sich je nach der Schnittgeschwindilkeit, ohne irgendeinen Nachteil mehr oder weniger nach vorwärts krümmen kann.It has been found that when these conditions are met, the iron oxide to the extent that it is formed along the generally vertical half-cylinder, which in the sense of the cut forward of the respective interface parallel to the axis of the jet forms, exits or is blown along this half-cylinder whose Axis depending on the cutting speed, without any more or less disadvantage can bend forward less.

Im Gegensatz hierzu werden, wenn der Sauerstoffstrahl sich bei seinem Austritt aus der Düse plötzlich ausbreitet oder Wirbel eintreten, die Oxyde durch diese mitgenommen und ergießen sich rückwärts des Strahles längs der Wandungen des Schnittes, wobei sich hier entweder eine Einschnürung oder eine Oxyds-,hicht bildet, die den Innenwinkeln der Schnittkante anhaftet.In contrast, if the oxygen beam is at his Exit from the nozzle suddenly spreads or eddies enter, the oxides through these taken along and poured backwards of the jet along the walls of the Cut, whereby here either a constriction or an oxide layer is formed, which adheres to the interior angles of the cut edge.

Die theoretische Untersuchung dieser Phänomena, die durch die Erfahrungen betätigt wird, ermöglicht es, zür der hrkenntnis zu gelangen, daß die wirksamsten, wirtschaftlichsten und schnellsten Schneidehedingungen, die die regelmäßigste Arbeit ergeben, dann v()rhanden sind, wenn der Sauerstoff aus der Düsenmündung mit einem Druck austritt, der nahe dem atmosphärischen Druck liegt und derart das wahlbekannte Phänomen einer Zersplitterung des Schnittes zu verhindern, welches auftritt, wenn ein Gasstrom aus einem Rohr in ein Medium austritt, dessen Druck geringer ist als sein eigener Druck.Theoretical study of these phenomena brought about by experience is operated, makes it possible to get to know that the most effective, most economical and fastest cutting conditions, the most regular work result, then v () are available when the oxygen from the nozzle orifice with a Exiting pressure that is close to atmospheric pressure and so the choice known To prevent the phenomenon of fragmentation of the cut which occurs when a gas flow emerges from a pipe into a medium, the pressure of which is lower than his own pressure.

Die Bestimmung des Druckes, der rückwärts der Düse aufrechterhalten werden muß, um beim Austritt den atmosphärischen Druck zu ergeben, gründet sich auf das bekannte Prinzip, daß die Geschwindigkeit eines Gasstromes niemals die Geschwindigkeit des Schalles in dein betreffenden Gas übersteigen kann, derart, ctAß eine Cberschreitung des Druckes, der am Eintritt eines Düsenrohres herrscht, je nachdem, ob man sich diesseitsoder jenseits des kritischen Druckes, entsprechend der Geschwindigkeit des Schalles, befindet, entweder eine Steigerung der Geschwindigkeit des austretenden Strahles oder eine Erhöhung seines Druckes beim Austritt hervorruft.Determining the pressure that is maintained backwards by the nozzle must be, in order to give the atmospheric pressure at the exit, is founded on the well-known principle that the speed of a gas flow is never the speed of the sound in your gas in question, such that ctAß an excess the pressure that prevails at the inlet of a nozzle pipe, depending on whether you are this side or beyond the critical pressure, according to the speed of the sound, is either an increase in the speed of the exiting Causes the jet or an increase in its pressure at the outlet.

Hiernach ist verständlich, daß die Bedingungen für clielreis:rng eine: Brenners sich je nachdeM ändern, ob der Druck rückwärts der Düse niedriger oder höher als der kritische Druck ist. Die Berechnung ergibt, daß der absolute kritische Druck, der notwendig ist, um heim Austritt aus einem konvergierenden Rohr, das vom Gesichtspunkt der günstigsten Leistung (Konvergierungswinkel etwa 15') konstruiert ist, die Geschwindigkeit des Schalles bei der umgebenden Temperatur zu erzielen, in der Größenordnung von 1,9 kgjcm'= liegt. Da die Temperatur, die das Ende einer Schneidbrennerdüse erreichen kann, in der Größenordnung von 3oo bis 400' C liegt, muß diese Zahl etwas modifiziert werden. Die Erfahrung zeigt, daß der absolute kritische Druck dann auf 1,8 kg' -cm2 unter den normalen Arbeitsbedingungen einer Schneidbrennerdüse zurückgeführt wird.From this it is understandable that the conditions for the clielreis: rng a: burner change depending on whether the pressure behind the nozzle is lower or higher than the critical pressure. The calculation shows that the absolute critical pressure necessary to achieve the speed of sound at the ambient temperature when exiting a converging pipe constructed from the point of view of the best performance (angle of convergence about 15 ') Of the order of 1.9 kgjcm '=. Since the temperature that can reach the end of a cutting torch nozzle is on the order of 300 to 400 ° C, this number must be modified somewhat. Experience shows that the absolute critical pressure is then reduced to 1.8 kg ' -cm2 under the normal working conditions of a cutting torch nozzle.

Ferner tritt, wenn die Düse eines Schneidbrenners durch ein am Eingang mit etwa i5° konvergierendes Rohr gebildet wird, an das sich eine zylindrische Führung anschließt oder nicht, und wenn der Eintrittsdruck bei 1,8 kg !cm2 absolut gehalten wird, der Sauerstoffstrom in die Atmosphäre in der Form eines Zylinders in der Verlängerung der Austrittsöffnung aus, und zwar ohne Wirbel oder Zersplitterung beim Verlassen der Düse.Furthermore, if the nozzle of a cutting torch is formed by a tube which converges at about 15 ° at the inlet, to which a cylindrical guide is connected or not, and if the inlet pressure is kept at 1.8 kg / cm2 absolute, the flow of oxygen into the Atmosphere in the form of a cylinder in the extension of the outlet opening, without eddies or splintering when leaving the nozzle.

Falls der absolute Druck p beim Eintritt in die Düse höher ist als 1,8 kg '..'cm2, kann noch das gleiche Ergebnis erzielt werden, indem das konvergierende Düsenrohr durch einen divergierenden Teil vervollständigt wird und die Erfahrung zeigt, daß der Öffnungswinkel dieses divergierenden Teiles im wesentlichen --- 7 ° sein muß, während der Austrittsquerschnitt SS in Abhängigkeit von dem Querschnitt am Hals Sc durch die Beziehung: bestimmt wird.If the absolute pressure p when entering the nozzle is higher than 1.8 kg '..' cm2, the same result can still be achieved by completing the converging nozzle tube with a diverging part and experience shows that the opening angle this diverging part must be essentially --- 7 °, while the exit cross-section SS depending on the cross-section at the neck Sc by the relationship: is determined.

Bei dem ersten Düsentyp verfügt der Arbeiter theoretisch über einen Spielraum für die Reglung des Druckes.With the first type of nozzle, the worker theoretically has one Scope for regulating the pressure.

Bei dem zweiten Typ kann der Druck ein für allemal festgelegt bleiben, ohne daß der Arbeiter in die Notwendigkeit versetzt wird, ihn zu ändern.With the second type, the pressure can be fixed once and for all, without the worker being forced to change him.

Nun ist es nicht nur wünschenswert, daß in allen Fällen der Speisedruck unveränderlich und der Initiative des Arbeiters entzogen ist, sondern dies ist auch eine theoretische Voraussetzung für ein zufriedenstellendes Arbeiten. Die Düse eines Schneidbrenners besteht außer dem Düsenrohr für den Sauerstoffstrom ausdenAustrittsöffnungen fürdiebrennbare Mischung, welche die Heizflamme erzeugt, und esist sehrangezeigt, die Öffnungen für die Flamme ebenso wie das Düsenrohr für den Sauerstoff durch dieselbe Sauerstoffquelle zu speisen, wobei das brennbare Gas Acetylen, Propan, Naturgas usw. sein kann.Now it is not only desirable that the feed pressure in all cases immutable and beyond the initiative of the worker, but it is too a theoretical prerequisite for satisfactory work. The nozzle of a In addition to the nozzle tube for the oxygen flow, the cutting torch consists of the outlet openings for the combustible mixture which the heating flame produces, and it is very important the openings for the flame as well as the nozzle tube for the oxygen through the same To feed oxygen source, the flammable gas being acetylene, propane, natural gas etc. can be.

Ferner wird für eine bestimmte Schnittstärke die günstigste Leistung des Schneidstrahles und sein bestes Verhalten bei einer ebenfalls bestimmten Heizintensität erzielt. Diese wird für einen gegebenen Speisemuck durch den Gesamtquerschnitt und die Anordnung der Heizöffnungen und insbesondere ihre Annäherung an die Achse des Strahles erzielt.In addition, the most favorable performance will be for a certain cutting thickness of the cutting beam and its best behavior at a likewise specific heating intensity achieved. For a given food pressure, this is given by the total cross-section and the Arrangement of the heating openings and in particular their approach achieved on the axis of the beam.

Da die Energie der Heizflamme von dem Speisedruck abhängt, ist ersichtlich, daß die Tatsache, daß man dem Bedienungsmann dadurch, daß man ihm die Freiheit der Regelung seines Sauerstoffdruckes diesseits des kritischen Druckes überläßt, die Möglichkeit gibt, in einem sehr weiten Bereich die Wirkung der Heizflamme zu ändern. Dies stellt einen schwerwiegenden Nachteil, und zwar sowohl vom Gesichtspunkte der Wirtschaftlichkeit wie dem der Qualität der Arbeit dar.Since the energy of the heating flame depends on the feed pressure, it can be seen that the fact that you are the operator by giving him the freedom of Regulation of its oxygen pressure on this side of the critical pressure leaves that There is the possibility of changing the effect of the heating flame in a very wide range. This presents a serious disadvantage, both from the point of view of the Economic efficiency like that of the quality of the work.

Zusammenfassend kann man, indem man für die Speisung mit Sauerstoff, und vorzugsweise auch mit brennbarem Gas, Schneidbrenner mit fest eingestellten, nicht regelbaren Arbeitsbedingungen verwendet, Bedingungen hinsichtlich der Speisung erzielen-die sowohl für den Schneidstrahl wie für die Heizflamme optimal sind.In summary, one can, by feeding with oxygen, and preferably also with flammable gas, cutting torches with fixed, non-controllable working conditions used, conditions with regard to the supply achieve-which are optimal for both the cutting beam and the heating flame.

Praktisch sind die Brenner, welche unterhalb des kritischen Druckes arbeiten und deren Austrittsdüse lediglich durch ein konvergierendes Düsenrohr gebildet werden, die interessantesten und zwar aus folgenden Gründen: i. Vollkommenere Leerung der Sauerstoffflaschen, wenn sie sich ihrer Erschöpfung nähern; 2. der geringe Sauerstoffdruck vereinfacht die Verbindung des Brenners mit der Sauerstoffquelle durch Gummischlauchleitungen und vermeidet die Gefahr schwerer Verbrennungen, wenn eine Sauerstoffleitung aus Gummischlauch in Brand gerät; 3. wenn als brennbares Gas Acetylen verwendet wird, genügt ein geringer Druck des Sauerstoffes für die Verwendung eines Druckes des Acetylens, der nur wenig über dem des Sauerstoffes liegt, wodurch beträchtlich der Gefahr eines Zurückschlagens der Flamme des Brenners vorgebeugt wird; 4. der geringe Druck des Sauerstoffes bedeutet eine Vermeidung der Gefahr des Rückströmens von Sauerstoff in das Leitungssystem, die Behälter oder die Generatroren für brennbares Gas; 5. der für das autogene Schneiden notwendige Sauerstoffdruck liegt innerhalb der Skala der Drücke, die am günstigsten für die Speisung der verschiedenen Brenner sind, die Sauerstoff verwenden, wie Brenner zum Schweißen, Löten, Erhitzen, zur Oberflächenhärtung, zum Abbrennen der Oberflächen usw. ; derart können alle die Brenner, die mit Sauerstoff arbeiten, mit einzelnen oder zentralen, automatischen Regelungsorganen ausgerüstet werden, und es ist möglich, je nach der aus zuführenden Arbeit, auf die Einzelregelung oder Kontrolle der Drücke jedes Brenners zu verzichten, wobei ihre Speisung unter den Bedingungen gesichert ist, die immer die ihrer besten Leistung sind.The burners, which are below the critical pressure, are practical work and their outlet nozzle is only formed by a converging nozzle tube become the most interesting for the following reasons: i. More complete emptying the oxygen cylinders when they near exhaustion; 2. the low oxygen pressure simplifies the connection of the burner to the oxygen source using rubber hose lines and avoids the risk of severe burns when an oxygen line is off Rubber hose catches fire; 3. if acetylene is used as the combustible gas, a low pressure of oxygen is sufficient for the use of a pressure of Acetylene, which is only slightly higher than that of oxygen, which means that the The risk of the flame of the burner flashing back is prevented; 4. the minor one Pressure of oxygen means avoiding the risk of backflow Oxygen in the pipe system, the containers or the generators for combustible Gas; 5. the oxygen pressure required for autogenous cutting is within the range of pressures that is most favorable for feeding the various burners that use oxygen, such as torches for welding, soldering, heating, for Surface hardening, to burn off the surfaces, etc .; so can all of them Oxygen burners, individual or central, automatic Regulatory bodies are equipped, and it is possible, depending on the outgoing feeder Work to dispense with the individual regulation or control of the pressures of each burner, their feeding being assured under conditions which are always those of their best Performance are.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Einzelbeschreibung derselben an Hand der Abbildungen hervor, welche beispielsweise zwei Ausführungsformen der Erfindung zeigen, und zwar stellt Fig. i eine Seitenansicht eines Brenners nach der Erfindung dar; Fig. 2 ist ein Längschnitt und Fig. 3 eine Aufsicht auf den Brenner; Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Speisung des Sauerstoffstrahles mit Sauerstoff und der Beheizungsöffnungen und Fig. 5 im Schnitt eine Düse für einen Brenner, der bei einem oberhalb des kritischen Druckes liegenden Druck gespeist wird.Further features of the invention emerge from the following detailed description the same on the basis of the figures, which, for example, two embodiments 1 shows a side view of a burner of the invention; Fig. 2 is a longitudinal section and Fig. 3 is a plan view of the burner; Fig. 4 shows another embodiment of the feeding of the oxygen jet with Oxygen and the heating openings and FIG. 5 shows a nozzle for a section in section Burner that is fed at a pressure above the critical pressure will.

Die Fig. i bis 3 stellen einen Brenner nach der Erfindung dar, wobei mit i die Speiseleitung für Sauerstoff bezeichnet ist, die gemeinsam für die Heiz- und Schneidleitungen 2 und 3 ist. Ein Hahn 6 reguliert den Eintritt des Schneidsauerstoffes zur Düse und ein Hahn 7 den Eintritt des Heizsauerstoffes zu dem Mischer 8, während ein Hahn 9 den Eintritt des Brenngases regelt.Figs. I to 3 illustrate a burner according to the invention, wherein with i the feed line for oxygen is designated, which is common for the heating and cutting lines 2 and 3 is. A tap 6 regulates the entry of the cutting oxygen to the nozzle and a tap 7 the entry of the heating oxygen to the mixer 8, while a cock 9 regulates the entry of the fuel gas.

Bei der Ausbildungsform gemäß Fig.4 sind zwei getrennte Eintrittsleitungen für den Sauerstoff vorhanden, und zwar die eine für das Schneiden, die mit der Zuleitung 3 verbunden ist und die andere 4 für die Beheizung, die unmittelbar über den Hahn 7 die Leitung 2 speist.In the embodiment according to FIG. 4, there are two separate inlet lines for the oxygen, namely the one for cutting, the one with the supply line 3 is connected and the other 4 for heating, which is directly via the tap 7 feeds line 2.

Der Mischer 8, der die Mischung des Sauerstoffes und des Brenngases bewirkt, ist von der bekannten Bauart, bei welcher der Durchgangsquerschnitt der Sauerstoffdosiervorrichtung io so ausgebildet ist, daß er bei konstantem Speisedruck den Maximalverbrauch an Sauerstoff entsprechend der maximalen Intensität der Heizflamme begrenzt, wenn der Sauerstoffhahn 7 völlig offen ist.The mixer 8, which mixes the oxygen and the fuel gas causes is of the known type, in which the passage cross-section of the Oxygen metering device io is designed so that it is at constant feed pressure the maximum consumption of oxygen according to the maximum intensity of the heating flame limited when the oxygen cock 7 is fully open.

Der entsprechende Druck des brennbaren Gemisches in der Röhre 14 wird derart innerhalb enger Grenzen in der Größenordnung von i,12bis1,25kg/cm2 absolut, unabhängig von dem Typ der verwendeten Düse, aufrechterhalten.The corresponding pressure of the combustible mixture in the tube 14 is within narrow limits of the order of magnitude of 1.12 to 1.25 kg / cm2 absolute, regardless of the type of nozzle used.

Die Änderungen hinsichtlich der Intensität der Heizflamme, die jedem Sauerstoffdüsenrohr ii entsprechen, werden in erster Linie durch die Zahl und die Kalibrierung der Heizöffnungen 12 der Düse 13 bestimmt und in zweiter Linie durch die Einstellung des Sauerstoffhahnes 7, der lediglich die wenig wichtigen Reglungsunterschiede bewirken soll, die der Zustand der Oberfläche des zu schneidenden Werkstückes oder die Anfangstemperatur desselben erfordert. Die Mischung von Sauerstoff und brennbarem Gas wird in die Düse 13 durch die Rohre 14 und den Kopf 15 eingeführt.The changes in the intensity of the heating flame that each Oxygen nozzle tube ii are primarily indicated by the number and the Calibration of the heating orifices 12 of the nozzle 13 is determined and in the second place by the setting of the oxygen tap 7, which only shows the minor differences in regulation should cause the condition of the surface of the workpiece to be cut or the initial temperature of the same requires. The mixture of oxygen and combustibles Gas is introduced into the nozzle 13 through the tubes 14 and the head 15.

Der Schneidsauerstoff gelangt nach Durchströmen des Hahnes 6 unmittelbar durch die Rohrleitung 16 und den Kopf 15 nach dem Austrittsdüsenrohr.The cutting oxygen arrives immediately after flowing through the tap 6 through the pipe 16 and the head 15 after the outlet nozzle tube.

Dieses Düsenrohr ist derart ausgebildet, daß der Brenner unter einem einzigen unveränderlichen Sauerstoffdruck, gleichgültig, welches die Stärke des Werkstückes ist, arbeitet, wobei dieser Druck auf einer Platte an der Außenseite des Brenners vermerkt sein kann. Ganz gleichgültig, welches dieser Druck ist, weist das Düsenrohr für den Austritt des Schneidsauerstoffes (Abb. 2 oder 5) wie dies oben erläutert wurde, einen mit ungefähr 15 ° konvergierenden Teil 18 oder i9 mit einer Öffnung auf. Der Eintrittsquerschnitt des konvergierenden Teiles ist gleich dem der Sauerstoffleitung in dem Kopf 15. Wenn der Gebrauchsdruck kleiner ist als der kritische .Druck, kann auf diesen konvergierenden Teil ein zylindrischer Teil ii folgen, dessen Querschnitt in Abhängigkeit von dem Verbrauch Q an Sauerstoff bemessen ist. `'Fenn der Gebrauchsdruck höher ist als der kritische Druck, so folgt auf den konvergierenden Teil ein divergierender Teil 20 mit einem Öffnungswinkel vdn ungefähr 7', wobei der Querschnitt des Kragens Sc proportional dem Sauerstoffverbrauch Q ist, der sich mit den zu schneidenden Materialstärken ändert. Mit anderen Worten ergibt sich, wenn Se der Mindestdurchfluß des Querschnittes des Sauerstoffes durch das Düsenrohr ist, die Gleichung: Sc = K x Q. This nozzle tube is designed in such a way that the burner operates under a single constant oxygen pressure, regardless of the thickness of the workpiece, which pressure can be noted on a plate on the outside of the burner. Regardless of what this pressure is, the nozzle tube for the exit of the cutting oxygen (Fig. 2 or 5), as explained above, has a part 18 or 19 converging at approximately 15 ° with an opening. The inlet cross-section of the converging part is the same as that of the oxygen line in the head 15. If the use pressure is less than the critical pressure, this converging part can be followed by a cylindrical part ii, the cross-section of which is dimensioned as a function of the consumption Q of oxygen. If the working pressure is higher than the critical pressure, the converging part is followed by a diverging part 20 with an opening angle of approximately 7 ', the cross-section of the collar Sc being proportional to the oxygen consumption Q, which changes with the thickness of the material to be cut . In other words, if Se is the minimum flow rate of the cross section of the oxygen through the nozzle tube, the equation is: Sc = K x Q.

Hierbei ist K eine Konstante, deren Wert abhängt: a) von der Form des Düsenrohres, konvergierend nach Fig. 3 oder konvergierend und divergierend gemäß Fig.5, b) von dem konstanten Druck @, c) von dem Eintrittsquerschnitt des Düsenrohres, d) von der Arbeitstemperatur der Düse, e) von der Leistung des Düsenrohres.Here K is a constant, the value of which depends: a) on the shape of the nozzle tube, converging according to FIG. 3 or converging and diverging according to FIG Fig. 5, b) of the constant pressure @, c) of the inlet cross section of the nozzle tube, d) the working temperature of the nozzle, e) the power of the nozzle tube.

Die üblichen Brennerdüsen haben im Gegensatz hierzu einen Austrittsquerschnitt Sag der proportional nicht nur dem Verbrauch Q, sondern auch dem veränderlichen Druck P des Sauerstoffes am Düseneintritt ist, d. h.In contrast to this, the usual burner nozzles have an outlet cross-section Say that proportional not only to the consumption Q, but also to the variable one Is the pressure P of the oxygen at the nozzle inlet, d. H.

Sa=K' x p x Q. Sa = K 'xpx Q.

Die konstante K' ist hierbei nur abhängig von den Faktoren c), d) und e).The constant K 'is only dependent on the factors c), d) and e).

Wie oben dargelegt, müssen der Querschnitt am Kragen Sc und der Austrittsquerschnitt SS des Düsenrohres nach Fig.5 der folgenden Beziehung entsprechen: Wenn der Speisedruck niedriger ist als der kritische Druck, so kann die Verbindung zwischen dem Düsenkopf 15 und der Düse selbst, 13, erheblich vereinfacht werden. Tatsächlich ist der Unterschied des Druckes zwischen der zentralen Leitung 22 der Düse und der Heizleitung 23, .welche diese umgibt, so gering, daß ein doppelter Tragring 24 und 24, Metall auf Metall, eine hinreichende und dauerhafte Abdichtung sichert. Wenn der absolute Speisedruck des Sauerstoffes niedriger ist als 3 kg/cm2, kann die Düse 21 sich noch dieser sehr einfachen Verbindung anpassen. Oberhalb dieses Druckes begegnet man den gleichen Schwierigkeiten wie bei den üblichen Brennern, um die Abdichtung einerseits zwischen der mittleren Leitung, in der ein erhöhter Druck herrscht, und der Heizleitung, sowie andererseits der letzteren und der Atmosphäre zu sichern.As explained above, the cross-section at the collar Sc and the outlet cross-section SS of the nozzle pipe according to Fig. 5 must correspond to the following relationship: If the feed pressure is lower than the critical pressure, the connection between the nozzle head 15 and the nozzle itself, 13, can be considerably simplified. In fact, the difference in pressure between the central line 22 of the nozzle and the heating line 23, which surrounds it, is so small that a double support ring 24 and 24, metal on metal, ensures a sufficient and permanent seal. If the absolute feed pressure of the oxygen is lower than 3 kg / cm2, the nozzle 21 can still adapt to this very simple connection. Above this pressure one encounters the same difficulties as with conventional burners in order to secure the seal on the one hand between the central line, in which there is increased pressure, and the heating line, and on the other hand between the latter and the atmosphere.

Die Öffnungen für die Heizflamme 12, die um das Düsenrohr für den Austritt des Schneidsauerstoffes angeordnet sind, können durch ein oder mehrere geeignet kalibrierte Löcher oder durch einen ringförmigen Kanal gebildet werden, welche den Sauerstoffstrahl umgeben. Für das Schneiden geringer Materialstärken von 2 bis 25 mm, d. h. in den Fällen, in denen die Schnittgeschwindigkeit einen sehr wichtigen wirtschaftlichen Faktor darstellt, ist es von Vorteil, etwas divergierende Heizöffnungen zu verwenden. Eine Neigung von ungefähr 5' dieser Öffnungen in bezug auf die Achse des Düsenrohres für den Schneidstrahl ermöglicht es, die Intensität der Heizflamme zu steigern, wobei sie aber unterhalb des Schmelzpunktes der Angriffsgrate des Schnittes bleibt und die Schneidgeschwindigkeit in einem Verhältnis von io bis 5o°/0, je nach Lage des Falles, gegenüber solchen Düsen zu erhöhen, bei welchen die Achsen der Heizöffnungen parallel zu der Achse des Schneidstrahles liegen.The openings for the heating flame 12 around the nozzle tube for the The outlet of the cutting oxygen can be arranged through one or more suitably calibrated holes or formed by an annular channel, which surround the oxygen beam. For cutting thin material from 2 to 25 mm, d. H. in cases where the cutting speed is a As a very important economic factor, it is advantageous to have something divergent Use heating vents. A slope of about 5 'with respect to these openings on the axis of the nozzle tube for the cutting beam allows the intensity to increase the heating flame, but below the melting point of the attack ridges of the cut remains and the cutting speed in a ratio of io to 50 ° / 0, depending on the situation, to be increased compared to those nozzles in which the axes of the heating openings are parallel to the axis of the cutting beam.

Dieses Ergebnis wird jedoch oberhalb von etwa 25 mm Werkstoffstärke nicht mehr erzielt.This result is, however, above a material thickness of about 25 mm no longer achieved.

Damit die Schneidedüsen mit einem konstanten Druck P gespeist werden, kann die Einrichtung mit automatischen Regelungsvorrichtungen für den Sauerstoffdruck, wie sie nachstehend beschrieben werden, ausgerüstet werden; aber es ist außerdem notwendig, daß die, Sauerstoffleitung von der Eintrittsverbindung i oder 5 bis zu dem Kopf 15 bestimmten Bedingungen in bezug auf die Belastungsverluste entspricht. Bei einem Brenner üblicher Bauart sind die Belastungsverluste in der Schneidsauerstoffleitung immer hoch. Sie sind eine Folge des verhältnismäßig geringen Querschnittes der Leitung, der Krümmungen und schroffen Richtungsänderungen und der Hahnanordnung von kleinem Querschnitt. Bei Verwendung der stärksten Düse, die sie tragen können, ergibt sich bei den üblichen Brennern ein innerer Belastungsverlust von o,5 kg/cm2. Das hat keine Nachteile, wenn der Arbeiter in der Lage ist, den Speisedruck zu regeln. Es ist verständlich, daß ein solcher Brenner für den Zweck der Erfindung nicht Verwendung finden kann, wenn man nicht einen hinreichend hohen, konstanten Druck P erreicht, damit dieser Belastungsverlust vernachlässigt werden kann. Die Schneidleitung eines Brenners nach der Erfindung muß im Gegenteil derart ausgeführt werden, daß sorgfältig alle schroffen Krümmungen und Einschnürungen der Kanäle vermieden werden. Der Schneidhahn 6 insbesondere muß so angeordnet sein, da sich ein unmittelbarer Durchgang ergibt, derart, daß zwischen der Eintrittsverbindung i oder 5 und dem Kopf 15 genau vor dem Eintritt in das Düsenrohr, der Belastungsverlust d P während der stärksten Tätigkeit der Düse der Beziehung: d P < 0,10 (P-i) entspricht, ohne jedoch unter 0,05 kg/CM2 herunterzugehen, wenn der absolute Speisedruck geringer ist als der kritische Druck und ohne unter o,o8 kg/cm2 abzusinken, wenn der absolute Speisedruck höher ist als der kritische Druck.In order that the cutting nozzles are fed with a constant pressure P, the device can be equipped with automatic regulating devices for the oxygen pressure, as will be described below; but it is also necessary that the oxygen line from the inlet connection i or 5 to the head 15 meet certain conditions with regard to the load losses. In the case of a burner of the usual type, the load losses in the cutting oxygen line are always high. They are a consequence of the relatively small cross-section of the line, the curvatures and abrupt changes in direction, and the small cross-section of the tap arrangement. When using the strongest nozzle that you can carry, there is an internal load loss of 0.5 kg / cm2 with the usual torches. There are no disadvantages to this if the worker is able to regulate the feed pressure. It is understandable that such a burner cannot be used for the purpose of the invention if a sufficiently high, constant pressure P is not achieved so that this loss of load can be neglected. On the contrary, the cutting line of a torch according to the invention must be designed in such a way that all sharp bends and constrictions of the channels are carefully avoided. The cutting tap 6 in particular must be arranged in such a way that there is a direct passage, in such a way that between the inlet connection i or 5 and the head 15 just before the inlet into the nozzle pipe, the load loss d P during the strongest activity of the nozzle has the relationship: d P <0.10 (Pi), without, however, falling below 0.05 kg / CM2 if the absolute feed pressure is lower than the critical pressure and without falling below 0.08 kg / cm2 if the absolute feed pressure is higher than the critical pressure.

Ein Brenner nach den Fig. i bis 3, dessen Schneidsauerstoffleitung 3 einen Innendurchmesser von weniger als 8 mm ohne Einschränkung des Querschnittes aufweist, kann eine Düse speisen, deren Düsenrohr einen Austrittsdurchmesser von 4 mm besitzt, mit einem Belastungsverlust d P von nur o,oi5 kg/cm2, bei einem absoluten Druck von 1,3 kg/cm2. Eine ebensolche Düse, die auf dem Kopf eines Brenners üblicher Bauart von im allgemeinen entsprechenden Abmessungen aufgesetzt ist, die mit dem gleichen Druck gespeist würde, ergäbe am Eintritt der Düse nur einen kleinsten absoluten Druck (i,05 kg/CM2 etwa), und der Brenner könnte nicht arbeiten. Es ist darauf hinzuweisen, daß, je kleiner der Austrittsquerschnitt der Düse ist, der innere Belastungsverlust in dem Brenner um so kleiner wird, da der Verbrauch an Sauerstoff geringer ist. Indem man den Belastungsverlust d P in den oben angegebenen Grenzen hält, bleibt dieser hinreichend klein, um vernachlässigt werden zu können.A burner according to FIGS. 1 to 3, the cutting oxygen line 3 of which has an inner diameter of less than 8 mm without restriction of the cross section, can feed a nozzle, the nozzle tube of which has an outlet diameter of 4 mm, with a load loss d P of only 0.05 kg / cm2, at an absolute pressure of 1.3 kg / cm2. A nozzle of the same type, which is placed on the head of a burner of the usual design, of generally corresponding dimensions and which would be fed with the same pressure, would give only a smallest absolute pressure at the inlet of the nozzle (1.05 kg / cm2 approximately), and that Brenner couldn't work. It should be pointed out that the smaller the outlet cross-section of the nozzle, the smaller the internal load loss in the burner, since the consumption of oxygen is lower. By keeping the load loss d P within the limits given above, it remains sufficiently small to be neglected.

Andererseits kann man bei der Ausprobung des Brenners für die Berechnung der Querschnitte den Abstand zwischen dem Druck am Eintritt in die Düse und dem Druck am Eintritt in den Brenner oder sogar am Eintritt einer Gummischlauchleitung mittlerer Länge, beispielsweise 6 m, durch die der Sauerstoff dem Brenner von einer Sauerstoffquelle mit konstantem Druck zugeführt wird, berücksichtigen.On the other hand, one can use when trying out the burner for the calculation the cross-section shows the distance between the pressure at the inlet to the nozzle and the Pressure at the entrance to the burner or even at the entrance of a rubber hose line medium length, for example 6 m, through which the oxygen to the burner of a Oxygen source is supplied at constant pressure, take into account.

Die Anordnung für die Speisung der Beheizung besteht aus den Hähnen 7 und 9, der Dosierungsvorrichtung io und der Mischkammer B. Durch die Röhre 14 werden derart die Öffnungen 12 der Düse gespeist. Die kalibrierten Öffnungen 25 für den Sauerstoff, 26 für den Brennstoff und 27 für die Mischung sind in Abhängigkeit von dem Druck des Sauerstoffes P am Eintritt des Brenners und von dem Druck des brennbaren Gases bemessen, um so sicherzustellen, daß bei völliger Öffnung des Hahnes caie entsprechende stärkste Speisung der Düse erfolgt. Die endgültige Einstellung der Flamme zur Einregelung des anteiligen Verhältnisses von Sauerstoff und brennbarem Gas erfolgt durch den Hahn 9. Bei einem Brenner üblicher Bauart sind die Größen der Heizöffnungen der verschiedenen austauschbaren Düsen in einem weiten Bereich voneinander verschieden wegen der Erstreckung des Bereiches der Materialstärken, die mit einem einzigen Brenner geschnitten werden können und ferner wegen der Erhöhung der Heizenergie, die sich annähernd proportional mit dem Verbrauch Q an Schneidsauerstoff ändert.The arrangement for the supply of the heating consists of the taps 7 and 9, the dosing device io and the mixing chamber B. Through the tube 14 the openings 12 of the nozzle are fed in this way. The calibrated openings 25 for the oxygen, 26 for the fuel and 27 for the mixture are dependent on the pressure of the oxygen P at the inlet of the burner and on the pressure of the flammable gas in order to ensure that when the tap is fully open caie the corresponding strongest supply of the nozzle takes place. The final setting the flame to regulate the proportion of oxygen and combustibles Gas comes through the tap 9. In the case of a burner of the usual type, the sizes are the heating openings of the various interchangeable nozzles in a wide range different from each other due to the extent of the range of material thicknesses, which can be cut with a single torch and also because of the elevation the heating energy, which is approximately proportional to the consumption Q of cutting oxygen changes.

Ein Brenner nach der Erfindung ist, wenn er mit Sauerstoff unter einem absoluten Druck p gespeist wird, der unterhalb des kritischen Druckes liegt, nicht für einen so ausgedehnten Bereich von Schnittstärken geeignet wegen der Beschränkungen des Schneidleistungsquerschnittes, die für einen Brenner für übliche Verwendungszwecke gegeben sind. Beispielsweise schneidet das übliche Brennermodell, wie es grundsätzlich in den Fig. i bis 3 dargestellt ist, bei Speisung mit einem absoluten Druck von 1,3 kg/cm2 von o,5 bis ioo mm, und nicht von 0,5 bis 400 mm, wie der bekannte Brenner, auf welchen sich die Tabelle I bezieht. Das ist aber keineswegs ein Nachteil, denn praktisch hat man keine Bedenken, für Materialstärken von über ioo mm einen Spezialbrenner von größeren Abmessungen zu verwenden, wenn hierbei bessere Ergebnisse erzielt werden. Andererseits ist bereits auf den Wunsch hingewiesen worden, der in der Hinsicht besteht, bei Materialstärken von unterhalb 25 mm die Intensität der Beheizung mittels divergierender Austrittsöffnungen zu steigern. Aus diesen beiden Gründen, nämlich etwas weniger ausgedehntem Anwendungsbereich und intensiverer Beheizung bei den kleinen Materialstärken, ist der Unterschied zwischen der schwächsten und der stärksten Erhitzung im Falle eines Brenners nach der Erfindung für die üblichen Verwendungszwecke von sehr geringer Bedeutung. Tatsächlich genügt die Kalibrierung der Öffnungen 12, um die Intensität der Beheizungsflamme zu regeln, wenn die Öffnungen 25 und 26, wie oben erläutert, richtig kalibriert sind, was der Erhitzung bei einem Brenner dieses Typs eine Automatisierung der Reglung sichert, die den Arbeiter hindert, die Erhitzung zu übertreiben, ihm jedoch gleichzeitig die Möglichkeit offenläßt, sie zu vermindern, indem er ausschließlich die beiden Hähne 7 und 9 betätigt.A burner according to the invention, if it is fed with oxygen under an absolute pressure p which is below the critical pressure, is not suitable for such an extensive range of cutting thicknesses because of the limitations of the cutting power cross-section which are given for a burner for normal uses . For example, the usual burner model, as it is basically shown in FIGS. I to 3, cuts from 0.5 to 100 mm, and not from 0.5 to 400 mm, when fed with an absolute pressure of 1.3 kg / cm2, like the known burner to which Table I relates. But this is by no means a disadvantage, because in practice there are no concerns about using a special torch of larger dimensions for material thicknesses of over 100 mm if better results are achieved here. On the other hand, it has already been pointed out that there is a desire to increase the intensity of the heating by means of diverging outlet openings in the case of material thicknesses of less than 25 mm. For these two reasons, namely a somewhat less extensive range of application and more intensive heating with the small material thicknesses, the difference between the weakest and the strongest heating in the case of a burner according to the invention is of very little importance for the usual purposes. In fact, if the openings 25 and 26 are properly calibrated, as explained above, the calibration of the openings 12 is sufficient to regulate the intensity of the heating flame, which ensures that the heating in a burner of this type is automated and prevents the worker from to exaggerate the heating, but at the same time leaves open the possibility of reducing it by operating the two taps 7 and 9 only.

Im Falle eines Brenners von größeren Abmessungen, der für das Arbeiten bei größeren Materialstärken, beispielsweise von ioo bis 400 mm, bestimmt ist, sind die Öffnungen 25, 26 und 27 noch für die stärkste Flamme ausreichend bemessen, und die wichtige Verringerung der Heizintensität mit Berücksichtigung der großen Unterschiede derselben, die für das Schneiden von Materialstärken von ioo bis 400 mm in Betracht kommen, wird durch Betätigung der beiden Hähne und 9 erzielt. Dieser Mangel an Automatisierung der Reglung ist hier weniger von Bedeutung als bei einem Brenner für übliche Verwendungszwecke, denn diese Schneidarbeiten bei hohen Materialstärken werden immer einem höher qualifizierten Personal anvertraut als die üblichen Arbeiten. Ferner ist es immer möglich, die Automatisierung der Reglung der Beheizung beispielsweise für serienweise auszuführende Arbeiten wiederherzustellen, indem man die Mischdosiervorrichtung io und 8 der in diesem Falle verwendeten Düse anpaßt.In the case of a burner of larger dimensions, that for working for larger material thicknesses, for example from 100 to 400 mm, are determined the openings 25, 26 and 27 are still sufficiently dimensioned for the strongest flame, and the important reduction in heating intensity, taking into account the large differences the same ones that are considered for cutting material thicknesses from 100 to 400 mm come, is achieved by operating the two taps and 9. This lack of automation the regulation is less important here than with a burner for normal purposes, because this cutting work with high material thicknesses are always more highly qualified Personnel entrusted as the usual work. Furthermore, it is always possible to use the Automation of the heating control, for example for those to be carried out in series Restore work by using the mixing device io and 8 of the in this case adapts the nozzle used.

Wenn schließlich Acetylen als Brenngas verwendet wird, ermöglicht es die Wahl eines hinreichend niedrigen absoluten Sauerstoffdruckes p, beispielsweise unterhalb von 1,5 kg/cm2, bequem, über einen Acetylendruck zu verfügen, der um ein Geringes größer ist als der des Sauerstoffes. Es ergibt sich so eine bessere Stabilität der Flamme und damit eine wichtige Vorbedingung für die gute Qualität des Schnittes, wenn man einem Druck des Acetylens verwendet, der io bis 2o °/o höher ist als der des Sauerstoffes. Wenn der Speisedruck höher ist als der kritische Druck, ist es schwierig, den Druck des Acetylens zu erhöhen, und zwar infolge des Höchstdruckes, der durch die Vorschriften festgelegt ist, denen die Einrichtungen zur Herstellung von Acetylen entsprechen müssen.Finally, when acetylene is used as the fuel gas, this allows there is the choice of a sufficiently low absolute oxygen pressure p, for example below 1.5 kg / cm2, convenient to have an acetylene pressure that is around a Little is greater than that of oxygen. This results in better stability the flame and thus an important prerequisite for the good quality of the cut, if a pressure of acetylene is used which is 10 to 20 per cent higher than that of oxygen. If the feed pressure is higher than the critical pressure, it is difficult to increase the pressure of acetylene because of the maximum pressure, which is determined by the regulations to which the facilities for manufacture of acetylene must comply.

Nachstehend sind die Ergebnisse planmäßiger Versuche, die mit Brennern nach der Erfindung, welche unter einem konstanten Druck P von 1,3 kg/cm2 absolut gespeist wurden, nämlich dem geringsten Druck, der hierbei für die Speisung eines Schweißbrenners mit einem Verbrauchsbereich von 501/h bis zu 3500 1/h erzielt werden konnte, wiedergegeben.The following are the results of planned tests carried out with burners according to the invention, which were fed under a constant pressure P of 1.3 kg / cm2 absolute, namely the lowest pressure required for feeding a welding torch with a consumption range of 501 / h up to 3500 1 / h could be achieved.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß der Griff 28 des in Abb. 3 dargestellten Schneidbrenners ebenso der Mischer 8 und die Dosiervorrichtung io Elemente darstellen, die gegen die eines Schweißbrenners austauschbar sind. Im Verlaufe dieser Versuche wurden Ergebnisse erziel, die klar und deutlich denen guter Brenner bekannter Bauart bei Materialstärken, die von 3 bis 6oo mm schwankten, überlegen waren. Bei Materialstärken zwischen 3 und 25 mm waren die hauptsächlichen Vorteile: Einsparung von 1o bis 40 °;'o Sauerstoff, je nach den Materialstärken, Erhöliiing der Schnittgeschwindigkeit um 5 bis 3o °/o, je nach den Materialstärken, regelmäßige Abführung des Otyds ohne Bildung anhaftender Schichten, Verbesserung der Oberfläche der geschnittenen Teile, die glatt und regelmäßig ist.In this connection it should be noted that the handle 28 of the device shown in Fig. 3 shown cutting torch as well as the mixer 8 and the metering device io Represent elements that are interchangeable with those of a welding torch. During these attempts have produced results which are clear and precise to those of good burners known design with material thicknesses that fluctuated from 3 to 600 mm, superior was. For material thicknesses between 3 and 25 mm, the main advantages were: saving from 10 to 40 °; 'o oxygen, depending on the thickness of the material, increasing the cutting speed by 5 to 30 per cent, depending on the thickness of the material, regular removal of the otyd without Formation of adherent layers, improvement of the surface of the cut parts, which is smooth and regular.

Bei Materialstärken, die größer sind als 25 mm, ist die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit nicht wesentlich, und die Ersparnis an Sauerstoff schwankt zwischen o und 20010, jedoch ist andererseits der Sauerstoffstr.ilil in seiner Wirkung wesentlich gleichmäßiger, er erfordert keinerlei Vorkehrungen zur Vermeidung der Oxv(latiim des Metalls und ergibt keinerlei Aushöhlungen im Inneren der Werkstücke. Schnitte von 6oo mm Dicke bei kalten, cluadratisthen Barren von 6 t Gewicht wurden nach Vorerwärmung durch die Flamme des Brenners selbst während nur 30 Sekunden durchgeführt, ohne daß sich die geringste Erscheinung einer Aushöhlung des Metalls oder eines Abbrandes ergab. Hierbei wir die ungeschnittene Ecke am Ende des Schnittes sehr klein, in der Größenordnung von ioo r, 200 mm, bei einer Dicke von 6oo mm. Es hat sich ferner als möglich gezeigt, diese ungeschnittene Ecke völlig zu vermeiden, indem man bei derart hohen Materialstärken die Vorschubgeschwindigkeit auf unterhalb von 2,50 in'/min. verringert, ohne daß hierbei die Ausbrennun-en hervorgerufen werden, die bei Verwendung von Brennern üblicherBauart als charakteristisch für eine zii geringe Schnittgeschwindigkeit auftreten.With material thicknesses that are greater than 25 mm, the increase in cutting speed is not significant, and the saving in oxygen fluctuates between 0 and 20010, but on the other hand the effect of the oxygen str.ilil is much more uniform, it does not require any precautions to avoid the oxv (latiim of the metal and does not produce any cavities in the interior of the workpieces. Cuts 600 mm thick in cold, square bars weighing 6 tons were carried out for only 30 seconds after preheating by the flame of the burner, without the slightest appearance of a cavity The uncut corner at the end of the cut becomes very small, on the order of 100 mm, with a thickness of 600 mm. It has also been shown to be possible to avoid this uncut corner entirely by reducing the feed speed to below 2.50 in '/ m in. without causing the burnouts that occur when using torches of conventional design as characteristic of a very low cutting speed.

Wenn man berücksichtigt, daß der Einfluß der Kosten für den Schneidvorgang abnimmt, wenn der preis der zu schneidenden Werkstücke höher wird, verliert der Gewinn an Schnittgeschwindigkeit in dem Maße an Interesse, in (lern die Materialstärke oberli,ill) von 25 mm ansteigt und dies zugunsten der Qualität und Regelmäßigkeit der geschnittenen Flächen, (liz das Wesentlichste ist. Die im Verlauf der Versuche erzielten Ergebnisse sind daher für alle Materialstärken sehr zufriedenstellend. Die Speisung mit Sauerstoff unter konstantem Pruck wird unter völligem Fortfall eines Einflusses des Arbeiters erzielt, für den der Faktor Sauerstoffdruck nicht mehr besteht.If one takes into account that the influence of the cost of the cutting process decreases when the price of the workpieces to be cut is higher, the gain in cutting speed loses interest to the extent that (learn the material thickness above, ill) of 25 mm increases and this in favor of the quality and regularity of the cut surfaces, (liz is the most essential. The results achieved in the course of the tests are therefore very satisfactory for all material thicknesses. The supply of oxygen under constant pressure is achieved with complete elimination of any influence of the worker, for whom the Oxygen pressure factor no longer exists.

Es ist schließlich zii bemerken, daß es bei dem Verfahren nach der Ertindung möglich ist, autogene Schneidarbeiten bei Werkstoffstärken von io bis 6oo mm mit einem konstanten Druck durchzuführen, der unterhalb von 2 kg/cm= absolut liegt.Finally, it is necessary to notice that the procedure according to the It is possible to find autogenous cutting work with material thicknesses from io to 6oo mm to be carried out with a constant pressure below 2 kg / cm = absolute lies.

Es ist erwünscht, wenn auch nicht unumgänglich notwendig, daß das Brenngas immer unter den gleichen Bedingungen zugeführt wird. Tatsächlich ist es, wenn der Druck des Sauerstoffes, der der Dosierungsvorrichtung io des Schneidbrenners zugeführt wird, begrenzt ist, unmöglich, selbst im Falle eines zu hohen Druckes des Brenngases beim Eintritt in den Brenner zuviel an Brenngas zu verbrauchen, denn dieser Überschuß würde eine nicht duldbare Deformation der Heizflamme hervorrufen und damit jedes Arbeiten unmöglich machen.It is desirable, though not absolutely necessary, that the Fuel gas is always supplied under the same conditions. In fact it is, if the pressure of the oxygen, that of the metering device io of the cutting torch is limited, impossible even if the pressure is too high of the fuel gas when entering the burner to consume too much fuel gas, because this excess would cause intolerable deformation of the heating flame and thus make any work impossible.

Die automatische Regelung des Druckes des Brenngases ist also nur eine Frage der zusätzlichen Verbesserung und in gewissen Fällen der Sicherheit.The automatic regulation of the pressure of the fuel gas is therefore only a matter of additional improvement and, in certain cases, security.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich ohne Unterschied auf von Hand und auf maschinell betätigte Schneidbrenner.The above description refers to from without distinction Hand and machine operated cutting torches.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for oxy-fuel cutting, characterized in that the nozzle tube for oxygen and the outlet openings for the fuel gas mixture of a burner are fed with constant pressure, the shape of the nozzle tube being selected such that the oxygen jet emerges from the same essentially in a cylindrical shape under atmospheric pressure .

2. The method according to claim i, characterized in that, when the feed pressure p is higher than the critical pressure, the oxygen after emerging from an opening which converges approximately at an angle of 15 ', a bracing up to the atmospheric pressure in a diverging line with an opening angle of approximately 7 °, the cross-sections of which at the neck Sc and at the outlet SS are as follows: 3.

The method according to claim i, characterized in that the oxygen, if the Feed pressure p is less than the critical pressure, through a line that is below converges to an opening angle of approximately i5 #, and to which, if necessary followed by a short, cylindrical guide, relaxed to atmospheric pressure will. .f.

Method according to Claim 3, characterized in that in the case of cutting thicknesses between 10 and 60 mm the feed pressure is kept below 2 kg / cm =.

5. Process, = i # _ NAAi claim 3, characterized in that the S ice pressure is essentially up 1.3 kg / cm2 is kept absolute.

6. The method according to claim 3, characterized in that that the fuel gas for the heating flame under constant pressure, which is preferably higher is than the oxygen pressure being supplied.

7. Burner for oxy-fuel cutting for the method according to claim i to 6, for feeding the oxygen under an absolute constant pressure P which is lower than the critical pressure (about 1.8 kg; / cm = absolute), characterized in that the outlet nozzle tube for the cutting oxygen has an opening (18) converging at an angle of about 15 °, the outlet cross-section S being proportional to the consumption Q corresponding to the cutting thickness according to the relationship: S = K x Q , where K is a constant whose value depends a) on the pressure, b) on the inlet cross section of the nozzle pipe, c) on the temperature of the nozzle, d) on the power of the nozzle pipe. B. cutting torch for performing the method according to claim i to 6, which is fed under an absolute constant pressure P of the oxygen which is higher than the critical pressure, characterized in that the outlet nozzle tube for the cutting oxygen at its opening at an angle of approximately 15 'converging part (18, i9), followed by a part (2o) diverging at an angle of approximately 7 °, the outlet cross-section SS being dimensioned as a function of the cross-section at the collar Sc according to the relationship: while the cross-section at the neck Sc is proportional to the consumption Q of the relationship Sc = K 'XQ , where K' represents a constant, the value of which depends a) on the pressure P, b) on the inlet cross-section of the nozzle pipe, c) on the temperature of the Nozzle and d) the power of the nozzle tube.