EP0751346B1 - Gasmischende Brennschneiddüse - Google Patents

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EP0751346B1
EP0751346B1 EP96110199A EP96110199A EP0751346B1 EP 0751346 B1 EP0751346 B1 EP 0751346B1 EP 96110199 A EP96110199 A EP 96110199A EP 96110199 A EP96110199 A EP 96110199A EP 0751346 B1 EP0751346 B1 EP 0751346B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
turned
fuel gas
gas
cutting torch
torch nozzle
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96110199A
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English (en)
French (fr)
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EP0751346A1 (de
Inventor
Werner Görde
Manfred Greifzu
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GCE GmbH
Original Assignee
GCE Rhoena Autogengeraete GmbH
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Filing date
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Application filed by GCE Rhoena Autogengeraete GmbH filed Critical GCE Rhoena Autogengeraete GmbH
Publication of EP0751346A1 publication Critical patent/EP0751346A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/52—Nozzles for torches; for blow-pipes
    • F23D14/54—Nozzles for torches; for blow-pipes for cutting or welding metal

Definitions

  • the invention relates to a gas-mixing cutting nozzle according to the preamble of claim 1.
  • Gas-mixing flame cutting nozzles are made from the solid body not only the central cutting channel, but also completely the flow channels of a fuel gas / heating oxygen mixture arranged around this as well as those upstream Mixing points in which channels for fuel gas on channels for Heated heating oxygen, molded.
  • the channels run here for fuel gas / heating oxygen over large partial lengths directed inside.
  • the diameter of the flow channels and the upstream channels for heating oxygen are along the direction of flow is different.
  • a gas-mixing cutting nozzle of the type mentioned Genus that consists of at least three turned parts is already known, but not for the mixture of heating oxygen and acetylene, which is a gas mixture with a very high ignition rate form (U.S. Patent 2,993,531). Rather, the well-known Flame cutting nozzle only for mixing heating oxygen Propane or similar fuel gases are provided which are slowly burning Form gas mixtures.
  • the known Flame cutting nozzle the internal turned part as an inner nozzle with the cutting channel shaped on an outside so that it an annular first channel of relatively large opening width, an adjoining covenant, one on top of it following annular second channel relatively large Opening width and then enlarged a section again Diameter following in the flow direction of the gas mixture forms.
  • the named second Channel forms an expansion chamber in connection with one smooth cylindrical inner wall of a second rotating part, in which is the first turned part.
  • the gas mixing Flame cutting nozzle is completed by a seat ring or two seat ring parts over the head end of the first Are rotated from the longitudinally extending part Channels shaped as metering channels for the cutting oxygen are.
  • the fuel gas like propane, is passed through these metering channels an annular groove in one seat ring or - in another Execution - fed between the two seat ring parts.
  • the present invention is therefore based on the object a gas-mixing cutting nozzle of the type mentioned Train genus so that it is an uncomplicated, easy reproducible manufacturing allowed and a cutting nozzle results, which in particular when using acetylene gas for Forming the fuel gas / oxygen mixture or a fuel gas, which is also a very different fuel gas / oxygen mixture high ignition speed results in the high demands the re-ignition security is sufficient and a long non-destructive Life expectancy.
  • This task is accomplished through the formation of the flame cutting nozzle with that specified in the characterizing part of claim 1 Feature solved.
  • the cutting nozzle is designed according to claim 13 with the feature that the cutting channel in the first rotating part in the ends at the same height as the second rotating part surrounding it.
  • the first rotating part is preferably in the lower Region tapering in the shape of a truncated cone, with a central bore in the second rotating part analogously tapered in the shape of a truncated cone, that the flow channels are directed inwards below are. With these precise channels, the heating flame can be in the desired Way to be set.
  • the second rotating part has a frustoconical shape downwards have tapered area to the related to achieve basically known advantages.
  • a cutting oxygen channel in the first rotating part via a truncated cone tapering downwards Section into the lower cutting channel.
  • This Cutting oxygen channel with the frustoconical section can be numerically in the same clamping position of the first rotating part are manufactured in a controlled manner in which the others Processing steps take place.
  • the turned parts can advantageously consist of copper, which can be machined well.
  • Fig. 1 is the first, the inner nozzle forming rotary part with 1 designated. Its basic shape is approximately cylindrical with a frustoconical section 2 in a lower region 3.
  • the first rotating part has a central cutting channel on the inside 4, in which a cutting oxygen channel 5 over one frustoconical section 6 passes. Above the first turned part ends in a sealing seat 7.
  • the flow channels are outward through a second rotary part 11 completed, which is also essentially cylindrical with a lower frustoconical Area 12 is formed.
  • the second rotating part has one central inner bore 13, which is substantially cylindrical is, however, in the lower area 12 analogous to the lower Area of the first rotating part tapers in the shape of a truncated cone.
  • webs are e.g. 23, 24 between the Flow channels for the fuel gas / heating oxygen mixture at the Inner bore, which also the first rotating part 1 in the second rotating part 11 is aligned concentrically.
  • These bores as fuel gas passages 17, 18 are fuel gas, especially acetylene, supplied via a connection to a sealing seat 19 of the third rotating part is sealed.
  • a heating oxygen which via a connection, not shown, to a sealing seat 20 of the third rotating part is supplied.
  • the Sealing seats 19, 20, 21 are therefore concentrically in a head region 22 of the composite cutting nozzle.
  • the composite nozzle is usable as heating gas for acetylene and - apart from a relatively low manufacturing effort - in the easy to achieve high manufacturing accuracy, in particular of the cutting channel 4, the flow channels 8, 9 for the heating flame and therefore in a high repeat quality of the flame cut achieved with the composite flame cutting nozzle.
  • the variant 25 of the first rotary part shown in FIG. 6 differs from the first rotating part 1 in FIGS. 1 and 4 only slightly, but is shown larger, the central cutting channel or cutting oxygen channel not shown are.
  • the representation is half parallel to the longitudinal axis cut so that the shape of the generally designated 26 Flow channel can be seen more precisely.
  • the flow channel 26 - likewise each of those distributed over the scope remaining flow channels - in a region 27 between the Mouth of a fuel gas passage through the approximate radial bores 17, 18 in the third rotating part 14, see 3 and 4, is embodied, the position of which is indicated by an arrow 28 is indicated in Fig.
  • the flow channel 26 also tapers from the depth in the area 27 to a minimum depth at a lower end 30.
  • the flow channel 26 represents a mixing channel.
  • Upstream of area 27 is an unspecified one Sole of the flow channel 26, as shown in detail in FIG. 6 shown, curved so that the depth of the flow channel to a shallower depth in a first section 31 of the Flow channel 26 reduced.
  • an upstream subsequent section 32 increases the depth of the Flow channel 26 again corresponding to that shown in Fig. 6 Curvature of the sole.
  • the first section 31 forms a dosing channel for the Heating oxygen, which is fed into the groove 33.
  • the feed Acetylene as the fuel gas is again carried out with the third 3 and 4 with its approximately radial Holes 18.19.

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Description

Die Erfindung betrifft eine gasmischende Brennschneiddüse mit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer bisher zum Stand der Technik gehörenden derartigen gasmischenden Brennschneiddüse sind aus dem massiven Körper nicht nur der zentrale Schneidkanal, sondern auch vollständig die um diesen angeordneten Strömungskanäle eines Brenngas/Heizsauerstoffgemischs sowie die dazu stromaufwärts gelegenen Mischstellen, in denen Kanäle für Brenngas auf Kanäle für Heizsauerstoff stoßen, ausgeformt. Dabei verlaufen die Kanäle für Brenngas/Heizsauerstoff über große Teillängen schräg nach innen gerichtet. Der Durchmesser der Strömungskanäle und der stromaufwärts liegenden Kanäle für Heizsauerstoff sind entlang der Strömungsrichtung unterschiedlich. Die Herstellung einer solchen bekannten gasmischenden Brennschneiddüse erfordert mehrere Arbeitsgänge an verschiedenen Bearbeitungsmaschinen, wozu das zu bearbeitende Werkstück umgespannt werden muß, was einer reproduzierbaren Fertigung und letztlich einer hohen Schneidgenauigkeit, die mit der fertigen Brennschneiddüse erreicht wird, abträglich sein kann. Insbesondere die Bohrungsgeometrie dieser gasmischenden Brennschneiddüsen ist nur durch ein sehr aufwendiges Hämmerverfahren realisierbar.
Eine gasmischende Brennschneiddüse der eingangs genannten Gattung, die aus wenigstens drei Drehteilen besteht, ist bereits bekannt, jedoch nicht für die Mischung von Heizsauerstoff und Acetylen, die ein Gasgemisch mit sehr hoher Zündgeschwindigkeit bilden (US-PS 2 993 531). Vielmehr ist die bekannte Brennschneiddüse nur zum Mischen von Heizsauerstoff mit Propan oder ähnlichen Brenngasen vorgesehen, die langsam verbrennende Gasgemische bilden. Im einzelnen ist bei der bekannten Brennschneiddüse das innenliegende Drehteil als Innendüse mit dem Schneidkanal auf einer Außenseite so geformt, daß es einen ringförmigen ersten Kanal verhältnismäßig großer Öffnungsweite, einen sich daran anschließenden Bund, einen darauf folgenden ringförmigen zweiten Kanal verhältnismäßig großer Öffnungsweite und dann wieder einen Abschnitt vergrößerten Durchmessers jeweils in Strömungsrichtung des Gasgemischs folgend bildet. Erst der letztgenannte außen glatt-zylindrisch geformte Abschnitt vergrößerten Durchmessers geht weiter in Strömungsrichtung des Gasgemischs in einzelne Kanäle in Längsrichtung der Brennschneiddüse über, die außen im wesentlichen über einen sich verjüngenden Abschnitt dieses Drehteils in Richtung auf dessen unteres Ende verlaufen. Der genannte zweite Kanal bildet eine Expansionskammer in Verbindung mit einer glatten zylindrischen Innenwand eines zweiten Drehteils, in welches das erste Drehteil gesteckt ist. Die gasmischende Brennschneiddüse ist vervollständigt durch einen Sitzring oder zwei Sitzringteile, die über das kopfseitige Ende des ersten Drehteils geschoben sind, aus dem in Längsrichtung verlaufende Kanäle als Dosierkanäle für den Schneidsauerstoff ausgeformt sind. Das Brenngas, wie Propan, wird diesen Dosierkanälen über eine ringförmige Nut in dem einen Sitzring oder - in anderer Ausführung - zwischen den beiden Sitzringteilen zugeführt. Die obengenannten in Längsrichtung der Brennschneiddüse verlaufenden Kanäle sind durch Ausräumen hergestellt, jedoch erfordert das Formen der ringförmigen Kanäle verschiedene Drehvorgänge. Das erste Drehteil ist also verhältnismäßig kompliziert zu fertigen. Hinzu kommt, daß diese Brennschneiddüse keine ausreichend Rückzündsicherheit für den Betrieb mit Acetylen oder ähnlichen Brenngasen bietet, welche Gasgemische mit sehr hoher Zündgeschwindigkeit bilden. Würde die bekannte Brenndschneiddüse mit Acetylen/Sauerstoff als Gasgemisch betrieben, so würde diese aufgrund der Geometrie der Strömungskanäle und des großen Volumens zwischen der Außendüse und Innendüse schon nach kurzer Zeit zerstört werden.
Es gehören mehrteilige Ausführungsformen von gasmischenden Brennmschneiddüsen zum Stand der Technik (EP-A-0 531 196), in denen Heizsauerstoff und Acetylengas gemischt werden sollen, die aber sämtliche keine ausreichende Rückzündsicherheit erwarten lassen, weil diese Gase in verhältnismäßig großvolumigen, im wesentlichen ring- oder zylinderförmigen Durchgängen zu einer Spitze der Brennschneiddüse geleitet werden, wobei nur im Bereich der Spitze kurze Strömungskanäle im wesentlichen in Längsrichtung der Brennschneiddüse angeordnet sind. Eine solche Ausführungsform besteht aus drei Teilen, nämlich einem inneren Kern mit einem Schneidsauerstoffdurchgang, einem ihn unter Freilassung des zylinderförmigen Durchgangs umgebenden Mantel und einem den Durchgang im Kopfbereich im wesentlichen abschließenden Mischer, durch den radiale Durchlässe für Brenngas und Heizsauerstoff zu dem zylinderförmigen Durchgang angeordnet sind. Der Kern und der Mantel sind vorzugsweise aus Kupferrohr hergestellt, und nur der Mischer ist bevorzugt aus maschinell bearbeitetem Messing gefertigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gasmischende Brennschneiddüse der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß sie eine unkomplizierte, leicht reproduzierbare Fertigung gestattet und eine Brennschneiddüse ergibt, welche insbesondere bei Verwendung von Acetylengas zum Bilden des Brenngas/Sauerstoffgemischs oder eines Brenngases, welches ein anderes Brenngas/Sauerstoffgemisch ebenfalls sehr hoher Zündgeschwindigkeit ergibt, den hohen Anforderungen an die Rückzündsicherheit genügt und eine lange zerstörungsfreie Lebensdauer erwarten läßt.
Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung der Brennschneiddüse mit dem in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmal gelöst.
Infolge der sich daraus ergebenden Geometrie der Strömungskanäle, die nur in Längsrichtung der Brennschneiddüse und nicht über deren Umfang verlaufend ausgebildet sind, hält die Brennschneiddüse den erhöhten Anforderungen an die Rückzündsicherheit bei Verwendung von Acetylen stand, was bislang nur bei einer Brennschneiddüsengeometrie gewährleistet war, die mit einem aufwendigen Hämmer- bzw. Schneideverfahren realisiert werden mußte. Diese Strömungskanäle führen stromaufwärts der Mündungen der Brenngasdurchgänge nur Heizsauerstoff. Stromabwärts der Mündungen kann dann die Mischung des Brenngas/Heizsauerstoffgemischs in den Strömungskanälen erfolgen.
Besonders fertigungsgünstig bei Wahren der hohen Rückzündsicherheit ist die Weiterbildung nach Anspruch 2, wonach die Strömungskanäle auch stromaufwärts der Mündung des Brenngasdurchgangs durchgängig gefräst sind.
Weitere Einzelheiten, insbesondere der Form der Strömungskanäle und der Mischerstellen zu dem genannten Zweck ergeben sich aus den Unteransprüchen 8 bis 12.
Zur Eignung der Brennschneiddüse für die Verwendung von Acetylengas oder eines anderen Brenngases, welches ein Brenngas/Sauerstoffgemisch sehr hoher Zündgeschwindigkeit ergibt, ist die Brennschneiddüse gemäß Anspruch 13 mit dem Merkmal ausgebildet, daß der Schneidkanal in dem ersten Drehteil in der gleichen Höhe endet wie das ihn umgebende zweite Drehteil.
Generell können der Schneidkanal und die Strömungskanäle des ersten Drehteils ohne Umspannen dieses ersten Drehteils besonders genau gefertigt werden. Dazu trägt bei, daß die Strömungskanäle außen an dem ersten Drehteil offen sind, so daß sie dort einfach ohne Umspannen ausgefräst werden können, nachdem der zentrale Schneidkanal und ein Schneidsauerstoffkanal, der in den Schneidkanal übergeht, gebohrt wurde. Das zweite, im wesentlichen hülsenartige Drehteil schließt dann die Strömungskanäle nach außen ab, nachdem das erste Drehteil in das zweite Drehteil gesteckt wurde.
Das dritte Drehteil ist annähernd ringförmig ausgebildet. Es begrenzt in seiner Einbaulage, wenn es auf das erste Drehteil gesteckt ist, mit seiner zentralen Bohrung die Strömungskanäle, und zwar im Anschluß an das zweite Drehteil. In das dritte Drehteil, welches als Mischer aufgebaut ist, sind insbesondere nach Anspruch 8 annähernd radiale, schräg nach innen verlaufende Bohrungen gebohrt, die in die Strömungskanäle münden. Das erste Drehteil weist ferner den Dichtsitz für den Schneidsauerstoff auf, während das zweite Drehteil mit konzentrischen Dichtsitzen für Heizsauerstoff und für Brenngas versehen ist. Die Dichtsitze sind annähernd kegelstumpfförmig geformt und können durch Drehen hergestellt werden.
Nach Anspruch 3 ist bevorzugt das erste Drehteil in dem unteren Bereich sich kegelstumpfförmig verjüngend ausgebildet, wobei eine zentrale Bohrung in dem zweiten Drehteil sich in ihrem unteren Bereich analog kegelstumpfförmig verjüngt, dergestalt, daß die Strömungskanäle unten nach innen gerichtet sind. Mit diesen präzisen Kanälen kann die Heizflamme in gewünschter Weise eingestellt werden. Außerdem kann nach Anspruch 4 das zweite Drehteil außen einen sich nach unten kegelstumpfförmig verjüngenden Bereich aufweisen, um die diesbezüglichen grundsätzlich bekannten Vorteile zu erzielen.
Nach Anspruch 5 geht in dem ersten Drehteil ein Schneidsauerstoffkanal über einen sich nach unten kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt in den unteren Schneidkanal über. Dieser Schneidsauerstoffkanal mit dem kegelstumpfförmigen Abschnitt kann in der gleichen Einspannlage des ersten Drehteils numerisch gesteuert hergestellt werden, in der auch die anderen Bearbeitungsschritte erfolgen.
Das zweite Drehteil, an das sich oben wie erwähnt das dritte als Mischer ausgebildete Drehteil anschließt, weist in einer Ausgestaltung nach Anspruch 6 einen oberen Flansch auf, auf dem das dritte Drehteil koplanar sitzt. Damit werden die Strömungskanäle an der Stoßseite zwischen zweitem und drittem Drehteil nach außen zuverlässig abgedichtet. Der obere Flansch des zweiten Drehteils kann außerdem eine Haltefunktion beim Anschluß der Brennschneiddüse an eine Brenngasleitung ausüben.
Die Drehteile können vorteilhaft aus Kupfer bestehen, welches sich gut spanabhebend bearbeiten läßt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung mit sechs Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
ein erstes als Innendüse ausgebildetes Drehteil in einem Längsschnitt,
Fig. 2
ein zweites Drehteil, welches maßgeblich die Außendüse bildet, ebenfalls in einem Längsschnitt,
Fig. 3
ein drittes Drehteil, welches als Mischer geformt ist, ebenfalls in einem Längsschnitt,
Fig. 4
eine Brennschneiddüse, bestehend aus den drei Teilen nach den Fig. 1, 2 und 3 in einer Längsseitenansicht,
Fig. 5
einen vergrößerten Querschnitt durch die Brennschneiddüse in der Ebene A-A in Fig. 4 und
Fig. 6
eine Variante des ersten Drehteils teilweise im Längsschnitt.
In Fig. 1 ist das erste, die Innendüse bildende Drehteil mit 1 bezeichnet. Seine Grundform ist annähernd zylindrisch mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt 2 in einem unteren Bereich 3. Das erste Drehteil weist innen einen zentralen Schneidkanal 4 auf, in den ein Schneidsauerstoffkanal 5 über einen sich kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt 6 übergeht. Oben endet das erste Drehteil in einem Dichtsitz 7.
Auf einer Außenseite des ersten Drehteils 1 sind in dieses nach außen offene Strömungskanäle ausgefräst, von denen zwei Strömungskanäle in den Fig. 1 und 4 mit 8 und 9 bezeichnet sind. Sie verlaufen im wesentlichen parallel zu einer Längsachse 10 des ersten Drehteils, welche auch die Längsachse der zusammengesetzten Brennschneiddüse ist - siehe Fig. 4 -, sind jedoch in dem unteren Bereich 3 entsprechend der Außenseite des kegelstumpfförmigen Abschnitts 2 nach unten innen gerichtet.Aus den Querschnitt durch das erste Drehteil 1 gemäß Fig. 5 kann ersehen werden, daß die Strömungskanäle einschließlich der Strömungskanäle 8,9 über den Umfang des Teils 1 gleichmäßig verteilt sind und in welcher radialen, ursprünglich außen offenen Form sie aus dem Teil 1 ausgefräst sind.
Die Strömungskanäle, z.B. 8, 9, werden nach außen durch ein zweites Drehteil 11 abgeschlossen, welches ebenfalls im wesentlichen zylindrisch mit einem unteren kegelstumpfförmigen Bereich 12 ausgebildet ist. Das zweite Drehteil weist eine zentrale Innenbohrung 13 auf, die im wesentlichen zylindrisch ist, sich jedoch in dem unteren Bereich 12 analog zu dem unteren Bereich des ersten Drehteils kegelstumpfförmig verjüngt. Wenn das erste Drehteil in das zweite Drehteil gesteckt ist, siehe Fig. 4 und 5, liegen Stege z.B. 23, 24 zwischen den Strömungskanälen für das Brenngas/Heizsauerstoffgemisch an der Innenbohrung an, womit zugleich das erste Drehteil 1 in dem zweiten Drehteil 11 konzentrisch ausgerichtet ist.
Ein drittes Drehteil 14, siehe Fig. 3, welches als annähernd ringförmig bezeichnet wird, schließt sich oben auf das zweite Drehteil in dem Zusammenbauzustand der drei Drehteile an. Es wird dabei auf einen oberen Flansch 15 des zweiten Drehteils aufgesetzt, wobei die aneinanderliegenden Seiten des oberen Flansches 15 und der unteren Seite des Drehteils 14 koplanar sind. Damit sind die Strömungskanäle 8, 9, die sich in eine Innenbohrung 16 des dritten Drehteils hinein fortsetzen, auch an dieser Stelle nach außen abgedichtet. In das dritte Drehteil, welches als Mischer dient, sind schräg radial verlaufenden Bohrungen 17, 18 als Brenngasdurchgänge eingelassen, welche in dem zusammengesetzten Zustand der Brennschneiddüse in die Strömungskanäle 8, 9 münden.
Diesen Bohrungen als Brenngasdurchgängen 17, 18 wird Brenngas, insbesondere Acetylen, über einen Anschluß zugeführt, der an einem Dichtsitz 19 des dritten Drehteils abgedichtet ist. In die Strömungskanäle 8, 9 strömt stromaufwärts der Bohrungen als Brenngasdurchgängen 17, 18 Heizsauerstoff ein, welcher über einen nicht dargestellten Anschluß an einem Dichtsitz 20 des dritten Drehteils zugeführt wird. Schließlich wird Schneidsauerstoff in den Schneidsauerstoffkanal 5 über einen ebenfalls nicht dargestellten Anschluß eingeleitet, der an einem Dichtsitz 21 an dem ersten Drehteil abgedichtet ist. Die Dichtsitze 19, 20, 21 liegen also konzentrisch in einem Kopfbereich 22 der zusammengesetzten Brennschneiddüse.
Vorteile der zusammengesetzten Düse liegen darin, daß diese für Acetylen als Heizgas verwendbar ist und - abgesehen von einem verhältnismäßig geringen Fertigungsaufwand - in der unkompliziert erzielbaren hohen Fertigungsgenauigkeit, insbesondere des Schneidkanals 4, der Strömungskanäle 8, 9 für die Heizflamme und daher in einer hohen Wiederholqualität des mit der zusammengesetzten Brennschneiddüse erzielten Brennschnittes.
Die in Fig. 6 dargestellte Variante 25 des ersten Drehteils unterscheidet sich von dem ersten Drehteil 1 in den Fig. 1 und 4 nur geringfügig, ist aber größer dargestellt, wobei der zentrale Schneidkanal bzw. Schneidsauerstoffkanal nicht gezeigt sind. Die Darstellung ist parallel zur Längsachse halb geschnitten, so daß die Form des allgemein mit 26 bezeichneten Strömungskanals genauer zu erkennen ist. Danach ist der Strömungskanal 26 - ebenso jeder der über den Umfang verteilten übrigen Strömungskanäle -in einem Bereich 27 zwischen der Mündung eines Brenngasdurchgangs, der durch die annähernd radialen Bohrungen 17,18 in dem dritten Drehteil 14, siehe Fig. 3 und 4, verkörpert ist, deren Lage durch einen Pfeil 28 in Fig. 6 angedeutet ist, und dem unteren Bereich 29, in dem sich das erste Drehteil verjüngt, konstant und tiefer als in dem unteren Bereich 29 sowie stromaufwärts der Mündung des Brenngasdurchgangs bei dem Pfeil 28. In dem unteren Bereich 29 des ersten Drehteils verjüngt sich auch der Strömungskanal 26 von der Tiefe in dem Bereich 27 bis zu einer minimalen Tiefe an einem unteren Ende 30. In dem Bereich 27 stellt der Strömungskanal 26 einen Mischkanal dar.
Stromaufwärts oberhalb des Bereichs 27 ist eine nicht bezeichnete Sohle des Strömungskanals 26, wie im einzelnen in Fig. 6 gezeigt, gekrümmt, so daß sich die Tiefe des Strömungskanals zu einer geringeren Tiefe in einem ersten Abschnitt 31 des Strömungskanals 26 verringert. In einem sich stromaufwärts anschließenden Abschnitt 32 vergrößert sich die Tiefe des Strömungskanals 26 wieder entsprechend der in Fig. 6 gezeigten Krümmung der Sohle. In dem zweiten Abschnitt 32 und in einem Teilabschnitt konstanter Tiefe des Strömungskanals in dem ersten Abschnitt 31 bildet dieser einen Dosierkanal für den Heizsauerstoff, der an der Nut 33 eingespeist wird. Die Zufuhr des Acetylens als Brenngas erfolgt wiederum mit dem dritten Drehteil 14 gemäß Fig. 3 und 4 mit dessen annäherend radialen Bohrungen 18,19. Diese Bohrungen verlaufen annähernd parallel zu der Krümmung 33 der Sohle des Strömungskanals 26, mit welcher der Strömungskanal von der größeren Tiefe auf eine geringere Tiefe stromaufwärts der Mündung der annähernd radialen Bohrung 18 in Fig. 3 übergeht. Das Brenngas Acetylen strömt damit annähernd tangential zu der Sohle des Strömungskanals 26 in den Heizsauerstoff ein und vermischt sich intensiv mit diesem.

Claims (13)

  1. Gasmischende Brennschneiddüse mit einem zentralen Schneidkanal in einem massiven Körper und um den Schneidkanal angeordneten Strömungskanälen eines Brenngas/Heizsauerstoffgemischs für eine Heizflamme sowie mit Dichtsitzen für Schneidsauerstoff, Heizsauerstoff und Brenngas, insbesondere Acetylen, in einem Kopfbereich der Brennschneiddüse, wobei die Brennschneiddüse außen im wesentlichen zylindrisch ist, wobei die Brennschneiddüse (3) mindestens drei konzentrisch angeordnete Drehteile (1,11,14; 25)) umfaßt, wobei ein erstes, annähernd zylindrisches Drehteil (1; 25) als Innendüse mit dem Schneidkanal (4) ausgebildet ist, welcher zentral in das erste Drehteil (1) gebohrt ist, und auf seiner Außenseite ausgefräste, nach außen offene Strömungskanäle (8,9; 26) aufweist, wobei das erste Drehteil (1; 25) in ein zweites Drehteil (11) gesteckt ist, welches als Außendüse mit einer zentralen Innenbohrung (13) die Strömungskanäle (8,9; 26) des ersten Drehteils (1; 25) radial nach außen begrenzt, wobei in dem Kopfbereich (22) der Brennschneiddüse mindestens ein drittes, annähernd ringförmiges Drehteil (14), das als Mischer ausgebildet ist, im Anschluß an das zweite Drehteil (11), die Strömungskanäle (8,9) im Kopfbereich (22) radial nach außen begrenzend, gesteckt ist, wobei das dritte Drehteil (14) mindestens einen Brenngasdurchgang (17,18) aufweist, der Brenngas in wenigstens einen Heizsauerstoff führenden Strömungskanal (8,9) einleitet, um dort ein Brenngas/Heizsauerstoffgemisch zu bilden, wobei an das erste Drehteil (1; 25) der Dichtsitz (7) für den Schneidsauerstoff angeformt ist und das dritte Drehteil (14) konzentrische Dichtsitze (19,20) jeweils für Brenngas bzw. Heizsauerstoff aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Strömungskanäle (8,9; 26) zumindest von der Mündung des Brenngasdurchgangs bis in einen unteren Bereich (3,12; 29) des ersten und zweiten Drehteils (1,11; 25), in dem sich diese verjüngen, durchgängig gefräst sind.
  2. Gasmischende Brennschneiddüse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Strömungskanäle (8,9; 26) auch stromaufwärts der Mündung des Brenngasdurchgangs (17,18) durchgehend gefräst sind.
  3. Gasmischende Brennschneiddüse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste Drehteil (1; 25) in dem unteren Bereich (3; 29) sich kegelstumpfförmig verjüngend ausgebildet ist, daß eine zentrale Innenbohrung (13) in dem zweiten Drehteil (11) sich in ihrem unteren Bereich (12) analog kegelstumpfförmig verjüngt, dergestalt, daß die Strömungskanäle (8,9; 26) unten nach innen gerichtet sind.
  4. Gasmischende Brennschneiddüse, die in einem dem Kopfbereich abgewandten unteren Bereich annähernd kegelstumpfförmig ist, nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das zweite Drehteil (11) außen einen sich nach unten kegelstumpfförmig verjüngenden Bereich (12) aufweist.
  5. Gasmischende Brennschneiddüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in dem ersten Drehteil (1; 25) ein Schneidsauerstoffkanal (5) über einen sich nach unten kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt (6) in den unteren Schneidkanal (4) übergeht.
  6. Gasmischende Brennschneiddüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    gekennzeichnet durch
    einen oberen Flansch (15) des dritten Drehteils (14), auf dem das dritte Drehteil (14) koplanar sitzt.
  7. Gasmischende Brennschneidmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die drei Drehteile (1,11,14) aus Kupfer bestehen.
  8. Gasmischende Brennschneiddüse nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das dritte Drehteil (14) annähernd radiale Bohrungen als Brenngasdurchgänge (17,18) aufweist, die in die Strömungskanäle (8,9; 26) münden.
  9. Gasmischende Brennschneiddüse nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Tiefe der Strömungskanäle (8,9; 26) zwischen der Mündung des mindestens einen Brenngasdurchgangs (17,18) und dem unteren Bereich des ersten und zweiten Drehteils (1,25; 11), in dem sich diese verjüngen, im wesentlichen über die Längsachse konstant und größer als in dem unteren Bereich (29) des ersten und zweiten Drehteils (1,25; 11) ist und daß die Tiefe der Strömungskanäle (8,9; 26) in einem ersten Abschnitt (31) stromaufwärts der Mündung des mindestens einen Brenngasdurchgangs (17,18) verringert ist.
  10. Gasmischende Brennschneiddüse nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Abschnitt jedes Strömungskanals (8,9; 26), in dem dieser von der größeren Tiefe auf die geringere Tiefe stromaufwärts der Mündung des mindestens einen Brenngasdurchgangs (17,18) reduziert ist, gekrümmt ist, dergestalt, daß die Krümmung tangential in die Sohle des Strömungskanals (8,9; 26) in dem Abschnitt größerer Tiefe übergeht.
  11. Gasmischende Brennschneiddüse nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein zweiter Abschnitt (32) jedes Strömungskanals (8,9; 26) stromaufwärts des ersten Abschnitts (31) des Strömungskanals, in dem dieser auf die geringere Tiefe reduziert ist, gegenüber der geringeren Tiefe wieder erweitert ist.
  12. Gasmischende Brennschneiddüse nach an Ansprüchen 8 und 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die annähernd radialen Bohrungen (17,18) in dem dritten Drehteil (14) annäherend parallel zu der Krümmung der Sohle des Strömungskanals (26) in deren oberen, äußeren Bereich (33) verlaufen, in dem dieser von der größeren Tiefe auf eine geringere Tiefe stromaufwärts der Mündung der annähernd radialen Bohrungen übergeht, welche die Brenngasdurchgänge (17,18) bilden.
  13. Gasmischende Brennschneiddüse nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Schneidkanal (4) in dem ersten Drehteil (1) in der gleichen Höhe endet wie das ihn umgebende zweite Drehteil (11).
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