DE8806989U1 - Schweißbrennerspitze mit Mehrfachbrenner - Google Patents

Description

Beschreibung : Schweißbrennerspitze mit Mehrfachbrenner

'. Die Neuerung bezieht sich auf eine Schweißbrennerspitze

'; zum Verbrennen eines Brennstoffs mit einem Sauerstoff träger und bezieht sich insbesondere auf eine Schweißbrenner spitze mit einem Mehrfachbrenner zum Mischen von Irennstoff mit Luft und zum Verbrennen des dabei entstehenden, brennbaren Gemisches in einer Vielzahl von Brenftern, die sich in einem Brennerkopf am Ende der Schweißkrennerspitze befinden.

I>ie vorliegende Neuerung ist eine Verbesserung gegenüber der US-PS 4 013 395 der Anmelderin, in dem bereits eine Verbesserung an Schweißbrennerspitzen vorgeschlagen wurde, die eine drastische Verbesserung der Leistung von Sauerstoffträger/Brennstoff-Schweißbrennern brachte. Zu der bekannten Vorrichtung gehört ein Flammenhalter in form eines Wirbelerzeugers mit einem oder mehreren Ströimngskanälen, die einer Brennkammer aufgewirbelte Gase tufuhren. Die Strömungskanäle sind so konstruiert, daß •ie den Brenngasen, die durch Zentrifugalkraft gegen die Außenwände der Brennkammer fließen, eine Wirbelbewegung Vermitteln, wodurch die Kammerwände gekühlt werden. Die Flammenhalter enthalten ebene, breite, klippenartige Einrichtungen oder Einsätze, die eine aufgewirbelte, turbulente Strömung hervorrufen, welche das Verbrennen fördert.

Die von dem Flammenhalter hervorgerufene Wirbel- und Klippenwirkung ist zweifach. Zunächst ermöglicht sie es die Flamme mit einem geringeren Druckverlust zu halten als es beim Flammenhalten allein durch Wirbeln oder allein durch klippenartige Körper möglich ist. Zweitens erlaubt sie eine höhere Gasgeschwindigkeit innerhalb der durch die Lufteinspritzvorrichtung auferlegten Druckabfal!grenzen. Diese höhere Gasgeschwindigkeit verschafft

folgendes: 1.) Genügend Verbrennungsluft für ein stöchioüetriscbes Gemisch, welches dip höchste FIamme&eegr;temperatür liefert und außerdem eine vollständige Verbrennung innerhalb der Brennkammer ohne Bedarf an Luft von außen ermöglicht, und 2.) eine bessere Wärmeübertragung von der Flamme zum Werkstück wegen der höheren Geschwindigkeit, mit der die Flamme auf das Werkstück aufprallt.

Dies stöchiometrische Gemisch ist nicht nur wirkungsvoller, weil der Brennstoff vollkommen verbrannt wird sondern auch weil es dem Ausblasen Widerstand entgegensetzt. Bekannte Schweißbrenner arbeiten mit einem Luft/Brennstoff-Gemisch, welches reich an Brennstoff ist. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Gases durch den Schweißbrenner reduziert, um ein Ausblasen zu verhindern. Um eine vollständige Verbrennung sicherzustellen, ist bei diesen bekannten Schweißbrennern eine sekundäre Verbrennung mit Umgebungsluft an einer Stelle stromabwärts vom Brenner vorgesehen. Eine solche sekundäre Verbrennung ist unerwünscht, weil sie, da die Umgebungsluft die Flamme kühlt, die Flammentemperatur herabsetzt. Das hat zur Folge, daß der Wärmewirkungsgrad derartiger bekannter Schweißbrenner wesentlich herabgesetzt wird. Mit dem Schweißbrenner ge-mäß US-PS 4 013 395 wurden höhere Flammentemperaturen als mit bekannten Schweißbrennern mit Jakundärverbrennung erzielt.

Die Neuerung s*""l\t insofern eine Verbesserung gegenüber der genannten bekannten Vorrichtung dar, als sie einen Mehrfachbrenner statt eines Einfachbrenners schafft. Je-Her Brenner mit einem Flammenhalter und einer zylindrischen Brennkammer erzeugt eine Vielzahl von Flammen innerhalb jedes Brenners, und diese Vielzahl von Flammen ist von jeder anderen Vielzahl von Flammen am Aus^-^r ■ punkt aus dem am Ende der Schweißbrennerspitze liegenden Brennerkopf getrennt. Damit werden bedeutende Vorteile selbst gegenüber der genannten bekannten Schweißbrenner-

- 7 spitze mit Einfachbrenner erzielt.

Die Neuerung hat hauptsächlich die Aufgabe, das Geräusch des Brenners zu vermindern.

Im Verlauf der Entwicklung von Hochleistungs-Wirbelbrennern unterschiedlicher Größen war beobachtet worden, daß kleinere Brenner viel leiser sind als größere Brenner der gleichen Konstruktion, und es wurde festgestellt, daß eine Gruppe mehrerer kleiner Brenner viel leiser war als ein einziger großer Brenner für die gleiche Wärmeabgabe. Diese Feststellungen führten zu der vorliegenden Neuerung, die als eine Gruppe in engen Abständen voneinander liegender kleiner Brenner innerhalb einer einzigen Brennerspitze konzipiert ist.

Auf der Suche nach einer Erklärung für den niedrigen Geräuschpegel der sich bei nach diesem Konzept konstruierten Brennern einstellt, wurde festgestellt, daß es folgende theoretische Basis für die beobachteten Erscheinungen gibt.

Das Geräusch in kleinen Brennern, beispielsweise Propan- und Acetylen- Schweiß- und Lötbrennern ist das Ergebnis der am Flammenhalter erzeugten Turbulenz. Dieser durch Turbulenz hervorgerufene Lärm wird durch die Flamme innerhalb der Brennkammer oder des Brennraums im Schweißbrenner noch verstärkt und kann außerordentlich laut werden, wenn er Frequenzen enthält, die zu einer Resonanzfrequenz innerhalb der Brennkammer passen. Große Hochleistungs- Schweißbrenner sind meistens sehr laut, weil eine hohe Wärmeübergangsleistung eine hohe Gasgeschwindigkeit erfordert und für eine hohe Wärmeabgabe ein verhältnismäßig großer Brennerdurchmesser nötig ist. Diese beiden Faktoren wirken zusammen und erzeugen eine starke Turbulenz und entsprechend hohe Geräuschpegel.

Das Turbulenzniveau wird angegeben durch, die Reynolds-Zahl, eine dimensionslose Beziehung, die wie folgt zu erläutern ist:

_R V d Rho HS mu

V = Geschwindigkeit d = Durchmesser Rho = Gasdichte
und mu = Gasviskosität.

Aus der Gleichung ist zu entnehmen, daß die Reynolds-Zahl beziehungsweise das Turbulenzniveau proportional zur Gasgeschwindigkeit und zum Durchmesser der Brennkammer ist (oder einer sonstigen kritischen Dimension). Es zeigt sich, daß die Benutzung mehrfacher Brennräume von kleinem Durchmesser zu einer niedrigeren Reynolds-Zahl führen und folglich zu weniger Turbulenz als die Benutzung eines einzigen großen Brennraums·

Eine Lösung des Geräuschproblems, bei der eine hohe Gasgeschwindigkeit, eine hohe Wärmeabgabe und eine hohe Leistung erhalten bleiben ist entwickelt worden und beruht auf einer Kombination mehrerer kleiner, leiser Brenner innerhalb einer einzigen Brennerspitze. Der kleine Brennerdurchmesser führt zu einer niedrigen Reynolds-Zahl, die bei hoher Gasgeschwindigkeit ein niedriges Turbulenzniveau anzeigt, und aus der Benutzung von Mehrfachbrennern ergibt sich eine hohe Wärmeabgabe. Die resultierende Schweißbrennerkonstruktioii hat ein überraschend niedriges Geräuschniveau bei einem Schweißbrenner von großer Kapazität bei hoher Geschwindigkeit zur Folge.

Ein weiterer echter Vorteil, der erzielt werden sollte, ist eine bessere Wärmeverteilung. Eine Vielzahl von Brennern erlaubt eine größere Verteilung der Flamme und eine bessere Ausbreitung der Wärme als es bei dem einfachen Brenner mit einer einzigen Kontaktstelle möglich ist. Die

Neuerung führt wegen der vielfachen Punkte des Flammenkontaktes zu einer gleichmäßigeren Wärmeverteilung über ein erwärmtes Werkstück. Damit ergibt sich auch eine bessere Umhüllung, wenn es sich um das Erwärmen von Gegenständen wie zylindrischen Rohren handelt. Anders ausgedrückt, die Flamme kann in gewissem Maß das zylindrische Objekt einkreisen und die vom Schweißbrenner entfernte Seite erwärmen. Der Brennstoffverbrauch ist auch wirtschaftlicher, weil die Mehrfachbrennerspitze eine stabile Flaisae selbst bei niedrigeren Gasdrücken und Durchflußmengen als bei Schweißbrennern mit Einfachbrenner erzeugt.

Die Schweißbrermerspitze mit Mehrfachbrenner gamäß der Neuerung weist kurzgesagt eine längliche, rohrförmige Brennerspitze auf, die zur leichteren Handhabung abgewinkelt ist. Am Ausgangsende der Spitze befindet sich ein Kopf, der eine Vielzahl von Brennern in gleichmäßigen Abständen und in symmetrischem Verhältnis um die Mittelachse der Spitze und des Kopfes herum enthält. Diese Brenner weisen jeweils innerhalb des Kopfes einen Flammenhalter auf, der zu einer entsprechenden Brennkammer führt. Jede Brennkammer mündet in einen entsprechenden Brennerausgang an der Stirnfläche des Brennerkopfes.

Die Flammenhalter enthalten jeweils mindestens einen Durchgang, der unter einem Winkel zur Richtung der Gasströmung ausgerichtet ist, damit dem brennbaren Gemisch aus Sauerstoffträger und Brennstoff aus einer stromauf-* wärts liegenden Mischkammer eine Wirbelbewegung vermittelt wird. Durch die Wirkung von Zentrifugalkraft wird das schwerere, unverbrannte Gas gegen die Innenwände der Brennkammer gerichtet, wodurch der Kopf des Schweißbrenners abgekühlt und vor Beschädigung geschützt wird, Am stromabwärts liegenden Ende jedes Flannnenhalters ist ein klippenartiger Einsatz vorgesehen, der im Gasgemisch hinter dem Flammenhalter und innerhalb dsr Brennkammer Stru-

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del hervorruft, was das Flannnenhalten fördert und die vollständige Verbrennung sicherstellt. Zwischen der Mischkammer und den Flammenhaltern ist eine Übergangskatmner vorgesehen, die die gleichmäßige Verteilung des brennbaren Gases auf jede Kammer erleichtert.

Stromaufwärts von der Mischkammer ist ein Venturieinsatz vorgesehen, dem Brennstoff von einem Eingang durch eine Mündung und Querkanäle zugeleitet wird, die zur Umgebung hin offen sind, um Luft hereinzulassen. Der Venturieinsatz wirkt wie eine Strahl- oder Düsenpumpe, die *>azu dient, an die Mischkammer ein Gemisch aus Brennstoff und Sauerstoffträger, in diesem Fall Luft abzugeben. Im übrigen ist diese Ausspritzpumpe von herkömmlicher Konstruktion.

Zur Benutzung wird die Schweißbrennerspitze mit Eingangs-Öffnung in ihrem Basisstück in einen herkömmlichen Schweißbrennerhandgriff eingesetzt. Im Handgriff ist ein Ventil vorgesehen, um wahlweise Brennstoff, beispielsweise Propan von einer entsprechenden Quelle einströmen ".u lassen. Der Brennstoff fließt durch das Basisstück und wird dann durch die Mündung hindurch der Kteuzung zwischen den Querkanälen zugemessen, wo sich der Brennstoff mit Luft vereinigt. Die Düsenpumpenwirkung nutzt das Brennstoffmoment, um Luft durch den Venturieinsatz in die Mischkammer zu bewegen, wo eine gründliche Durchmischung vor dem Eintritt in die "bergangskammer erfolgt. Iv der Obergangskammer wird das Gasgemisch auf die Vielzahl von Flammenhaltern verteilt. Auf seinem Weg durch die Vielzahl von Flammenhaltern wird das brennbare Gemisch durch abgewinkelte Durchlässe innerhalb der Flammenhalter aufgewirbelt. Der Schweißbrenner kann mi~ herkömmlichen Mitteln, beispielsweise einem Funkenzünder angezündet wer den. Danach ergießt sich eine Vielzahl getrennter Flammen aus jedem Brenner. Wenn Propan benutzt wird, ist zu sehen, wie leuchtende, blaua Ströme trennbarer Gase inner-

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halb jeder Brennkammer herumwirbeln, und aus jedem Brennkammerausgang tritt eine Vielzahl von Flammen aus.

Die Anzahl der Brenner und deren Abstand kann nach Wunsch verändert werden. Zwar befaßt sich die vorliegende Beschreibung mit drei oder vier in gleichmäßigen Abständen auf einem Kreis angeordneten Brennern; aber es kann jede beliebige Vielzahl von zwei oder mehr gewählt werden. Außerdem können verschiedene Muster und nicht nur das hier besprochene mit einem eizigen Kreis gewählL werden. So können die Brenner beispielsweise auf zwei oder mehr konzentrischen Kreisen angeordnet werden mit einem einzigen Brenner in der Mitte. Alternativ könnten sie auch in einer rechteckigen Anordnung aus Reihen und Spalten vorgesehen sein.

Die Geometrie der Flammenhalter kann unterschiedlich sein, solange das gewünschte Ergebnis erreicht wird, nämlich ein Aufwirbeln des einströmenden brennbaren Gemisches und eine Wirbelströmung hinter denselben. Ein solcher Flammenhalter hat die Gestalt eines Zylinders, in dessen Zylindermantel von einem Ende zum anderen schraubenlinienförmige Rillen eingeschnitten sind. Ein anderer Flammenhalter hat die Form einer Vielzahl von abgewinkelten Flügeln oder Schaufeln, die entweder aus einem Werkstoff gegossen oder aus einem Flachmaterial ausgestanzt sind. Diese Flügel umgeben einen zentralen Nabenteil. Die Oberflächen der Flügel rufen die gewünschte Wirbelwirkung hervor, während ihre abrupt nachlaufenden Kanten als klippenartige Körper wirken, um die erwünschte Nachströmung beziehungsweise den Sog hinter ihnen zu erzielen.

Im folgenden ist die Neuerung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Schweißbrennerspitze mit Mehrfachbrenner gemäß der Neuerung;

• ·

■ I

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Schweißbrennerspitze

mit Mehrfachbrenner ; '?.-.

Fig. 3 eine Stirnansicht des bevorzugten Ausführungsbei- §; spiels eines Schweißbrennerkopfes gemäß der Neuerung mit vier Brennern;

Fig. 3A einen Längsschnitt durch den Brenner längs der
Linie 3A-3A in Fig. 3;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 eines weiteren Ausführungsbeispiels mit drei Brennern; &iacgr;

Fig. 4A einen Längsschnitt längs der Linie 4A-4A in Fig, J 4; \

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht des Flammenhalters
gemäß der Neuerung; und

Fig. 6 eine Draufsicht auf das rechte Ende des in Fig. 5 ;; gezeigten Flammenhalters.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist die dort gezeigte ;

Schweißbrennerspitze 10 mit Mehrfachbrenner ein insgesamt ; langgestrecktes Rohr 12 oder einen Schaft auf, der aus | rostfreiem Stahl hergestellt sein kann. Auf ein Eingangs- j. ende 16 des Rohres 12 ist ein insgesamt rohrförmiges Ba- "* eisstück 14, welches aus einem Messingmaterial bestehen
kann, im Preßsitz aufgeschoben. Das Basisstück 14 ist mit [ einer Umfangsnut 18 versehen, die zu einer herkömmlichen
Konstruktion eines gestrichelt angedeuteten Handgriffs 20
für den Schweißbrenner paßt. Eine O-Ringdichtung 22 aus
Gummi oder einem anderen, federnd nachgiebiger. Werkstoff
hilft, das Basistück im Handgriff 20 des Schweißbrenners
abzudichten. Auf ein Ausgangsende 24 des Rohres 12 ist
tin insgesamt zylindrischer Kopf 26 aufgesetzt, in dessen j febener Fläche 30 eine Vielzahl symmetrisch angeordneter | Brenner 28 zu sehen ist. Wie aus der Zeichnung hervor- | geht, weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel 4 gleich i bemessene Brenner auf; aber es können Brenner in ver- %

Bchiedener Anzahl gewählt werden.

In Fig. 2 ist zu sehen, daß der Kopf 26. der zweckmäßi- i

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gerweise aus rostfreiem Stahl hergestellt sein kann, im Innern eine Eingangsbohrung 32 hat, die mit Preßsitz über das offene Abgabeende 24 des Rohres 12 aufgeschoben ist. In der Mitte innerhalb des Kopfes 26 befindet sich eine erweiterte, zylindrische Ubergangskammer 34, die so beinessen und angeordnet ist, daß sie brennbares Gas gleichmäßig auf die Brenner verteilt. Jeder der Brenner 28 besteht aus einem Flammenhalter 36, der in eine entsprechende Aufnahmebohrung 38 eingesetzt ist, die eine zylindrische Brennkammer 40 begrenzt. Wie schon gesagt, weist die Vielzahl von Brennern jeweils einen Flammenhalter und eine Brennkammer auf.

In eine axiale Stufenbohrung 42 im Basisstück 14 ist ein Mundstück 44 eingeschraubt, welches zum Zumessen einer angemessenen Menge Brennstoff von einer hier nicht gezeigten, an dem Handgriff 20 angeschlossenen Brennstoffquelle durch einen Einlaß 46 im Basisstück 14 dient. Eine Um den Zwischenkörperbereich des Mundstücks 44 in einer Umfangsnut 50 angeordnete O-Ringdichtung 48 gewährleistet eine abgedichtete Berührung mit dem Inneren der Stufenbohrung 42. Das Mundstück 44 ist mittels eines innerhalb der Stufenbohrung 42 vorgesehenen Gewindes 52 und eine j Außengewindes 54 am Mundstück 44 entfernbar. Durch eine zentral innerhalb des Mundstücks 44 vorgesehene, axiale Stufenbohrung 56 wird Brennstoff vom Einlaß 46 durch die Stufenbohrung 42 und von dort durch eine Zumeßöffnung 58 im stromabwärts liegenden Ende des Mundstücks 44 geleitet.

An der öffnung 58 schneidet sich ein Paar sich unter rechtem Winkel kreuzender Querkanäle 60, 62. Diese Querkanäle lassen Luft aus der Umgebung in einen Venturieinsatz 64 einströmen, der als Strahl- oder Düsenpumpe wirkt. Diese Querkanäle sind so bemessen, daß der Luftdruckverlust vernachlässigbar und die zu pumpende Luftmenge maximal ist. Zwar sind hier vier Löcher und zwei

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sich kreuzende Querkanäle gezeigt und beschrieben; aber es kann -jede h?liebigo Anzahl entsprechend bemessener Luftlöcher benutzt werden. Der Venturieinsatz 6^· ist ein insgesamt rohrförmiges Glied, welches in das Rohr 12 eingepaßt und zweckmäßigerweise aus einem leicht zu formenden metallischen Werkstoff hergestellt ist, beispielsweise aus Aluminium. Der Venturieinsatz hat einen konvergierenden Eingangsbereich 66, auf den ein gerader Zwi-Bchenbereich 68 mit gleichbleibendem Durchmesser folgt, en den ein divergierender Diffusionsbereich 70 anschließt. Der Diffusionsbereich 70 tritt aus in eine Mischkammer 72, die vom Ausgang 74 des Diffusionsbereiches und etwa der Ubergangskammer 34 des Kopfes 26 begrenzt ist. Das Rohr 12 kann, wie gezeigt, unter einem Winkel gebogen sein, um seine Lageanordnung gegenüber einem hier nicht gezeigten Werkstück zu erleichtern.

Wie in Fig. 3 dargestellt, weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel vier Brenner von gleichem Durchmesser auf, die in gleichen Abständen um die Mittelachse in der Fläche 30 des Kopfes 26 angeordnet sind. Wie aus der Schnittansicht in Fig. 3A hervorgeht, gehöYt zu jedem Brenner 28 ein Flammenhalter 36, der in die entsprechende Bohrung 38 innerhalb des Kopfes 26 eingepaßt ist. Der Flammenhalter 26 befindet sich zwischen der übergangskamtner 34 und der Brennkammer 40.

Wie Fig. 4 zeig^., weist ein anderes Ausführungsbeispiel drei Brenner 28' auf, die in gleichen Abständen um die Mittelachse und in der Fläche 30' des Kopfes 26' angeordfiet sind. Ähnlich wie beim bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Flammenhalter 36' in entsprechende Aufnahmebohrungen 38' eingepaßt.

Die Flammenhalter selbst können bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel den in Fig. 5 und 6 dargestellten Aufbau haben. Dort sind die Flammenhalter 36 insgesamt

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zylindrisch geformte Glieder, in dersn zylindrische Seitenfläche 78 eine Vielzahl sehraubenlinienförmiger Nuten 76 eingeschnitten oder anderweitig gebildet ist. Die Nuten erstrecken sich von der stromaufwärts liegenden ebenen Fläche 80 bis zur stromabwärts liegenden Fläche 82 an einem klippenartigen Körper.

Unter Hinweis auf Fig. 2 läßt sich die Arbeitsweise der Schweißbrennerspitze mit Mehrfachbrenner wie folgt beschreiben. Die Schweißbrennerspitze 10 ist an einen gestrichelt dargestellten Handgriff 20 des Schweißbrenners angeschlossen, der ein 'nier nicht gezeigtes Ventil zum Einlassen eines Brennstoffs, wie Propan oder dergleichen von einer nicht gezeigten Brennstoffquelle, beispielsweise einem Druckgaszylinder enthält. Brennstoff tritt durch den Einlaß 46 ein und strömt durch die Stufenbohrung 42 innerhalb des Basisstücks 14, um dann durch das Mundstück 44 zugemessen zu werden. Er tritt dann durch die Zumessöffnung 58 in der Nähe der Kreuzung zwischen den Querkanälen 60 und 62 aus, deren Zweck es ist, Umgebungsluft einzulassen.

Der Venturieinsatz 64 wirkt als Düsenpumpe oder Einspritzvorrichtung und nutzt das Brennstoffmoment zum Einsaugen von Luft durch den konvergierenden Eingangsbereich 66 des Ventur!einsatzes 64. Das Gemisch aus Brennstoff und Luft strömt dann durch den mittleren, geraden Zwischenbereich 68 und breitet sich durch den Diffusionsbereich 70 und von dort in die Mischkammer 72 aus. In der Mischkammer 72 werden Brennstoff und Luft weiter vermischt, und dann strömt das Gemisch in die Ubergangskammer 34, wo es auf die Vielzahl von Brennern 28 verteilt wird.

Verbrennungsluft gelangt durch die Einspritzanordnung in den Schweißbrenner, die aus dem Mundstück 44 für Brennstoff, dem Venturieinsatz 64 und den Querkanälen 60 und

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62 für Luft besteht. Das Moment des aus dem Mundstück austretenden Brennstoffgases wird an die Verbrennungsluft im Venturieinsatz 64 abgegeben, wodurch Luft veranlaßt wird, durch die Querkanäle 60 und 62 einzuströmen und durch den Venturieinsatz 64, die Mischkammer 72, die Übergangskammer 34 zu den Brennern 28 zu gelangen. Die Abmessungen der Brennstofföffnung, der Lufteinlässe und des Ventur!einsatzes sind von entscheidender Bedeutung, da die Energie zum Pumpen von Luft gegen den Druckabfall des Systems voiu Brennstoff moment geliefert wird, welches sehr begrenzt ist. Ein niedriger Druckabfall im Brenner ist auch nötig, damit die stöchiometrische Menge von Verbrennungsluft zur Verfügung gestellt werden kann, die ca. 15 Gewichtsteile Luft pro Teil Brennstoffgas beträgt.

Das brennbare Gasgemisch wird auf seinem Weg durch die Flammenhalter und in die entsprechenden Brennkammern, in denen es verbrennt, aufgeteilt. Dem brennbaren Gemisch wird, während es durch den Flammenhalter strömt, von gewinkelten Durchlässen innerhalb jedes Flammenhalters eine Wirbelbewegung vermittelt, wodurch das Gemisch gegen die Brennkammerwände zentrifugiert wird, die es dadurch abkühlt. Gleichzeitig erzeugt ein klippenartiges Element am stromabwärts liegenden Ende jedes Flammenhalters eine WirbelStromwirkung, die das Flammenhalten fördert und die vollständige Verbrennung in der Brennkammer sicherstellt. Die Flammen treten dann aus jeder Kammer aus.

Claims (19)

Schutzansprüche

1. Schweißbrennerspitze mit Mehrfachbrenner, gekennze ichnet durch:

- eine Mischkammer (72) mit Mitteln zum Einführen eines Brennstoffs und eines Sauerstoffträgers zur Schaffung eines brennbaren Gasgemisches und mit einem Auslaß (2 4) aus der Mischkammer am stromabwärts liegenden Ende,

- eine Vielzahl von Brennkammern (40), jeweils mit einem Eingang und einem Ausgang,

- eine Vielzahl von Flamaienhaltern (36; 36'), die jeweils zwischen der Mischkammer (72) und einem entsprechenden Brennkammereingang benachbart angeordnet sind,

- wobei an jedem Flammenhalter (36; 36') Mittel vorgesehen sind, die einem hindurchströmenden brennbaren Gasgemisch eine Wirbelbewegung vermitteln, und

- ferner Mittel, die eine Wirbelströmung des Gemisches verursachen, wobei das Flammenhalten gefördert und eine kompletter2 Verbrennung sichergestellt wird.

2. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einem insgesamt länglichen Rohr (12) mit Offnungen am Eingangsende (16) und Ausgangsende (24) besteht, daß auf das Ausgangsende (24) ein Kopf (26) aufgesetzt ist, und daß die Vielzahl von Brennkammern (40) in dem Kopf (26) angeordnet ist und eine Verbindung zwischen dem Ausgangsende (24) und der Außenseite des Kopfes (26) herstellt.

3. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie ferner ein hohles Basisstück (14) aufweist, welches auf das Eingangsende (16) aufgesetzt ist und eine Verbindung zwischen dem Inneren des Rohres (12) und dem Innern des Ba-&bgr;isStücks herstellt, wobei das Basisstück (14) zum Anschluß an eine Brennstoffquelle ausgebildet ist und Brennstoff aus dieser durch das Basisstück (14) in das Rohr (12) leitbar ist.

4. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Basisstück (14) ein Mundstück (44) angeordnet ist, welches die Strömung des Brennstoffs in das Rohr (12) reguliert.

5. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Basisstück (14) in der Nähe des MündungsStücks (44) mindestens ein Querkanal (60, 62) ausgebildet ist, durch den das Äußere des Basisstücks mit dem Mundstück in Verbindung steht und Umgebungsluft mit aus dem Mundstück austretendem Brennstoff in Verbindung gelangen kann.

6. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Mündungsstück (44) und der Mischkammer (72) ein Venturieinsatz (64) angeordnet ist, der als Düsenpumpe wirkt und Luft aus der Umgebung durch den Querkanal (60, 62) ansaugt, die dann mit aus dem Mundstück austretendem Brennstoff weiterströmt und von dort durch den Venturieinsatz (64) in die Mischkammer (72) gelangt, wo der Brennstoff und die Luft zu dem brennbaren Gemisch vermischt werden.

7. Schweißbrennerspitie nach Ansprach 6» dadurch gekennzeichnet , daß der Venturieinsatz (64) stromaufwärts einen konvergierenden Eingangsbereich (66) gefolgt von einem geraden Zwischenbereich (68) und dann einest divergierenden Diffusionsbereich CO) aufweist.

8. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Flammenhalter (26) einen Körper hat, und daß die Mittel zum Erzeugen der Wirbelströmung ein klippenartiger Teil am stromabwärts liegenden Ende des Körpers sind.

9. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1,

dac!-7rch gekennzeichnet , daß jeder der Flammenhalter (26) einen Körper hat und die Mittel, mit denen dem brennbaren Gasgemisch eine Wirbelbewegung vermittelt wird, aus mindestens einem Kanal am Körper bestehen, der unter einem Winkel zur Richtung der Gasströmung durch die Schweißbretinerspitze (10) ausgerichtet ist.

10. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Flammenhalter (26) einen Körper hat und die Mittel zürn Erzeugen einer Wirbelströmung ein klippenartiger Teil am stromabwärts liegenden Ende des Körpers sind und die Mittel, die dem brennbaren Gasgemisch eine Wirbelbewegung vermitteln mindestens aus einem Kanal am Körper bestehen, der unter einem Winkel zur Richtung der Gasströmung durch die Schweißbrennerspitze (10) ausgerichtet ist.

11. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens zwei Brennkammern (40) vorgesehen sind.

12. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der Brennkammern (40) drei ist.

13. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der Brennkammern (40) vier ist.

14. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Auslaß der Mischkammer (72) und den Flammenhaltern (26) eine Übergangskammer (34) angeordnet ist, die brennbares Gas auf die Flammenhalter verteilt.

15. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Über-

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gangskammer (34) so bemessen und angeordnet ist, daß sie _r

brennbares Gas gleichmäßig auf die Flammenhalter (26) ·

aufteilt. j;

16. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kopf (26) eine insgesamt ebene Stirnfläche (30) hat, und daß die Ausgänge der Brennkammern (40) sich in dieser Stirnfläche (30) befinden.

17. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Kopf (26) eine Mittelachse bestimmt, und daß die Vielzahl von Brennkammerauslässen den gleichen Abstand von der Mittelachse hat.

18. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Brennkammerauslässe den gleichen Abstand voneinander haben.

19. Schweißbrennerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Brennkammern (40) insgesamt zylindrische Gestalt haben und eine innere zylindrische Wand sowie kreisförmige Ausgänge begrenzen.