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Einrichtung zum Erzeugen eines Flüssigkeitsstromes aus einem in die
Flamme eines mehrflammigen Schweiß-, Schneid- oder Lötbrenners eingeleiteten Pulvers
Es ist bereits bekannt, beim Gasschweißen mit pulverförmigen Stoffen diese von außen
in eine Brennflamme einzuführen und durch die Flamme zur Bearbeitungsstelle zu fördern.
Es hat sich gezeigt, daß dies nicht immer ohne Pulververlust gelingt, insbesondere
bei Zuführung des Pulvers ohne Druckgas. Durch Versuche wurde festgestellt, daß
z. B. bei großen Werkstoffdicken, die zur Bearbeitung eine lange, stark blasende
Brennflamme erfordern, ein beträchtlicher Teil des zugeführten Pulvers vom Flammenmantel
abgewiesen wird und daher für den Arbeitsvorgang verlorengeht. Die Einrichtung nach
der Erfindung beseitigt diesen Nachteil unter Anwendung eines mehrflammigen Brenners
dadurch, daß das Pulver in der Nähe der Berührungspunkte zweier oder mehrerer Flammen
in eine der Flammen eintritt, wobei die Achse der Pulveraustrittsöffnung schräg
zur Achse der Brenngasdüse dieser Flamme angeordnet ist.
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In der Zeichnung ist in Abb. i eine beispielsweise Anordnung der Flammen
und des Pulverstromes für eine Einrichtung nach der Erfindung mit drei Flammen dargestellt;
Abb.
2 zeigt die beispielsweise Anordnung der Flammen und des Pulverströmes im Grundriß
; Abb. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung in Seitenansicht,
teilweise im Schnitt, dar; Abb. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in Ansicht von vorn.
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In den Abb. i und 2 bedeutet: i den Kern z. B. einer Schweißflamme,
2 deren reduzierende Zone um die Spitze des Flammenkernes, 3 die in der reduzierenden
Flammenzone liegende Arbeitszone und 4 die Beiflamme. Vor der Schweißflamme, in
der Richtung des Arbeitsganges (in der Abbildung durch einen Pfeil angedeutet) und
in der gleichen vertikalen Ebene bzw. in der Mittelachse x-y (Abt. 2) ist der Pwlverstrom
5 mit Strahlrichtung auf die Spitze des Flammenkernes i zugeführt. Zwei weitere
Flammen mit ihren Flammenkernen 6 und 6', den reduzierenden. Zonen 7 und 7' und
den Beiflammen 8 und 8' sind vor der Austrittsöffnung des Pulverstromes 5 (in der
Richtung des Arbeitsganges) beiderseits derMittelachse x-y (Abt. z) derart angeordnet,
daß säe sich untereinander und; mit der Schweißflamme in einer Ebene berühren, die
in der Abb. i durch die mit A-B. bezeichneten Linien angedeutet ist. In oder nahe
dieser Ebene ist der Pulverstrom 5 in die Schweißflamme eingeleitet. In der Abb.2
sind die Flammenquerschnitte in der Größe dargestellt, die sie nach Abb. i in der
mit A-B angedeuteten Ebene aufweisen, wobei sich die Flammen bei a, b und
c berühren bzw. überschneiden. Durch diese Anordnung nach der Erfindung wird einerseits
verhindert, daß ein Teil des Pulverstromes 5 bei seinem Eintritt in die Schweißflamme
durch die abweisende Kraft der Flammenströmung abgelenkt und in der Richtung des
Arbeitsganges fortgeschleudert wird (wie in Abb.2 durch gestrichelt gezeichnete
Pfeile angedeutet), andererseits wird erreicht, daß der infolge der schnellen Flammenströmung
innerhalb .der Berührungspunkte ra, b und c (Abt. 2) entstehende Sog den
Eintritt des Pulvers in die Schweißflamme erleichtert, so daß die Pulverkörnchen
mit Sicherheit durch die reduzierende Flammenzone 2 und daher in bereits flüssigem
Zustande in die Arbeitszone 3 gefördert werden.
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In den Abb. 3 und 4 haben die übereinstimmenden Ziffern die gleiche
Bedeutung wie in den Abb. i und 2; außerdem bedeutet g einen Schweißbrennerkopf
mit einer Zuleitung io für das Brenngas einer Schweißflamme, i i und i i' sind die
Zuleitungen für die Brenngase zu zwei weiteren Flammen sowie 12 eine Zuleitung für
das pulverförmige Schweißmittel. 13 sind zwei Werkstücke, 14 das Schweißbad bzw.
die Arbeitszone und 15 die Schweißnaht.
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In den Abb.3 und 4 ist die Anordnung der beiden zusätzlichen Flammen
derart getroffen, daß sie gleichzeitig auch das Werkstück an der zu bearbeitenden
Stelle vorwärmen. Hierbei sind die beiden Flammen zueinander und zur Schweißflamme
parallel gerichtet und die Kanäle für die Brenngase und den pulverförmigen Stoff
in einem gemeinsamen Brennerkopf angeordnet. Nach der Erfindung können die Flammen
auch je nach der Art des Arbeitsvorganges zueinander und auch zur Achse der Pulveraustrittsöffnung
unter gleichen oder unterschiedlichen Winkeln angeordnet sein. Vorteilhafterweise
sind für die einzelnen Flammen und den Pulverkanal gesonderte, zueinander einstellbare
Köpfe angeordnet. Nach der Erfindung können auch mehrere Pulveraustrittsöffnungen
mit zugeordneten Flammendüsen in einer Einrichtung vereinigt sein. Selbstverständlich
sind die Brenngaszuleitungen und die Pulverzuführungsleitung mit den erforderlichen
Steuervorrichtungen zum Regeln und Abstellen versehen.
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Die in der Zeichnung in den Abb. 3 und 4 dargestellte Einrichtung
soll lediglich eine mögliche Ausführungsform des Erfindungsgedankens zeigen, wobei
es gleichgültig ist, auf welche Art die Förderung des Pulvers zur Flamme bewirkt
wird, ob die erfindungsgemäße Einrichtung von Hand, gegebenenfalls auf Rollen, oder
ob sie maschinell bewegt wird, und ob die zeitliche und Mengenregelung der Gase
.und des Pulvers einzeln oder gruppenweise von Hand aus oder automatisch erfolgt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung z. B. beim Verbindungsschweißen
ist wie folgt: Nachdem die Flammen entzündet und eingeregelt sind, so daß sie sich
bei a, b !und c berühren (Abt. 2), werden die zu schweißenden Werkstücke
13 (Abt. 3 und 4) an der Bearbeitungsstelle mittels der Schweißflamme aufgeschmolzen.
Sodann wird die Steuervorrichtung der Pulverzuleitung, i i geöffnet und das pulverförmige
Schweißmittel 5 (Abt. 3 und 4) in der Berührungsebene der Flammen in die Schweißflamme
eingeleitet und durch diese in die reduzierende Flammenzone und in flüssigem Zustand
unmittelbar in das Schweißbad 14 gefördert. Auf diese Weise wird mit Sicherheit
ein Pulververlust und der Einschluß von Oxyden in die Schweißnaht verhindert. Die
Richtung des Arbeitsvorganges ist in der Abb. 3 durch einen Pfeil angedeutet. Die
Einrichtung nach der Erfindung kann mit Vorteil auch beim Auftragschweißen, Schneiden,
Fugenhobeln und Löten Anwendung finden.