EP1423644A1 - Flame cutter and associated nozzle system suitable for slowly combustible and quickly combustible combustion gases - Google Patents

Flame cutter and associated nozzle system suitable for slowly combustible and quickly combustible combustion gases

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Publication number
EP1423644A1
EP1423644A1 EP02776947A EP02776947A EP1423644A1 EP 1423644 A1 EP1423644 A1 EP 1423644A1 EP 02776947 A EP02776947 A EP 02776947A EP 02776947 A EP02776947 A EP 02776947A EP 1423644 A1 EP1423644 A1 EP 1423644A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
cutting
heating
heating nozzle
torch according
Prior art date
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Granted
Application number
EP02776947A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1423644B1 (en
Inventor
Rainald Vossberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer Cutting Systems GmbH
Original Assignee
Messer Cutting and Welding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messer Cutting and Welding GmbH filed Critical Messer Cutting and Welding GmbH
Publication of EP1423644A1 publication Critical patent/EP1423644A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1423644B1 publication Critical patent/EP1423644B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48Nozzles
    • F23D14/52Nozzles for torches; for blow-pipes
    • F23D14/54Nozzles for torches; for blow-pipes for cutting or welding metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/38Torches, e.g. for brazing or heating
    • F23D14/42Torches, e.g. for brazing or heating for cutting

Definitions

  • the present invention relates to a cutting torch with a torch head which has a central axis and to which a metallic cutting nozzle is connected with an axial cutting oxygen line which is encompassed in a cap-like manner by a heating nozzle having an axial through-bore, the cutting nozzle having an outer jacket which is provided with longitudinal slots distributed around the circumference which extend from the lower, downstream end of the cutting nozzle via a cross-sectional widening provided upstream thereof and forming a radially circumferential bearing surface, and the heating nozzle in the region between its upper, upstream end and its nozzle outlet with a cross-sectional constriction forming a radially circumferential, upstream supporting surface is provided, on which the cutting nozzle rests with its contact surface.
  • the invention relates to a nozzle system for a cutting torch for - in connection with oxygen - slow-burning and for fast-burning fuel gases.
  • Different fuel gases are used in flame cutting technology, which can be divided into slow-burning and fast-burning fuel gases.
  • the cutting torches of a flame cutting machine should advantageously be able to be operated with fuel gases of one or the other category if necessary. However, this usually requires changing the cutting torch nozzles. Cutting torches for slow-burning as well as cutting torches for fast-burning fuel gases are also frequently used on a flame cutting machine.
  • Ring or slot nozzles are predominantly used for flame cutting. These consist of two parts, the cutting nozzle and the heating cap or Heating nozzle. When changing the nozzles, they are screwed into the burner head together, one after the other or connected by means of a pressure screw, with a metallic seal.
  • the cutting process is carried out with a fuel gas heating oxygen flame and cutting oxygen.
  • the cutting oxygen is fed to the cutting nozzle via an axial cutting oxygen line, while the fuel gas-oxygen mixture coming from a fuel mixture distribution chamber is fed to the heating nozzle, which surrounds the cutting nozzle in an annular gap.
  • the heat emitted by the heating flame and the heat generated during the combustion of the workpiece enables continuous combustion by the cutting oxygen jet.
  • a cutting torch of the type mentioned is described in DE-T2 690 03 588.
  • the cutting nozzle is designed as a so-called slot nozzle. This is formed from a piece of metal that has an outer frustoconical shape with a wide upstream end and a narrower downstream end. The axial cutting oxygen line extends from the upper end to the nozzle outlet.
  • the cutting nozzle On the outer circumference, the cutting nozzle has a series of radial ribs (longitudinal slots) which are formed by longitudinal milling in the metal body and which extend from the downstream end of the cutting nozzle to an outer collar provided on the upstream side, with which the cutting nozzle rests on a radial inner recess in the inner bore of the heating nozzle rests.
  • the heating nozzle is formed by a solid part with an inner bore which tapers conically towards the downstream end.
  • the inner bore has the aforementioned radial inner recess in its upper region.
  • the conical part of the inner bore, which begins downstream of it, is kept somewhat narrower than the envelope of the cutting nozzle ribs, so that it can be frictionally fixed in the heating nozzle by pressing in from above.
  • the axial stop position results from the support of the outer collar and inner recess. The production of such conical contact surfaces in the heating and cutting nozzle requires a lot of effort to maintain the necessary dimensional accuracy.
  • the use of the known cutting torch is limited to a short working distance between the nozzle and the workpiece surface in the range of 5 to 7 mm because of the taper of the nozzles.
  • the cutting nozzle is formed from a piece of metal which has an outer frustoconical shape with a wider upstream end and a short, cylindrically tapering collar.
  • the upper end of the cutting nozzle is provided with an external thread which is screwed gas-tight into a corresponding receptacle of the burner head, as a result of which the axial stop position of the cutting nozzle is predetermined.
  • the heating nozzle is made of a solid part with a cylindrical top, then tapering downwards and towards the lower end again cylindrical inner bore formed.
  • the upper end of the heating nozzle is provided with an external thread, by means of which the heating nozzle is connected to the burner head in a gastight manner. This results in the axial fixation of the heating nozzle.
  • the conical part of the inner bore is kept slightly narrower than the outer cone of the cutting nozzle, so that a gap remains between the heating nozzle and the cutting nozzle. There is also a clear gap between the collar of the cutting nozzle and the lower part of the inner bore of the heating nozzle, so that there is no contact between the cutting nozzle and the heating nozzle in this cutting torch.
  • a cutting torch with a cutting nozzle can be found in US 2,897,884, in which the heating nozzle and cutting nozzle are screwed together in a gas-tight manner. Furthermore, the cutting nozzle is attached to the torch head by means of a thread. The replacement of the cutting nozzle is also complex here.
  • DE-A1 3/35 598 describes a device for automatically changing cutting nozzles in an oxy-fuel cutting machine for oxy-fuel or plasma cutting, in which a machine control is provided by means of which the burners are moved to a nozzle bearing, the nozzle to be replaced being via a Unloading position positioned, solved there, then move the burner to a loading point and be equipped with a new nozzle.
  • a coupling that works according to the quick-release principle is provided for holding the nozzles on the burners.
  • a cutting nozzle and a heating nozzle surrounding the cutting nozzle in a cap-like manner are screwed to an adapter piece.
  • the gas channels from the burner head to the heating nozzle and from the burner head to the cutting nozzle are located within this adapter piece and sealed to the outside by means of O-ring seals.
  • the known device provides for an automated change of the cutting torch nozzles, with the cutting nozzle and heating nozzle being exchanged in connection with the adapter piece.
  • the adapter piece causes a comparatively high overall height in the known cutting torch and its production is associated with additional costs.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a cutting torch - in particular for a flame cutting machine - which enables simple and quick nozzle change and which is at the same time distinguished by a simple and compact construction which is associated with easy maintenance, simple maintenance and cost-effective production , and in addition, the effort for the storage of wear parts is reduced.
  • the invention is based on the object of specifying a nozzle system for the cutting torch according to the invention which comprises nozzles for slowly burning fuel gases and for rapidly burning fuel gases, and in which the expenditure for the storage of the wearing parts and the nozzle change is reduced.
  • this object is achieved, based on the cutting torch mentioned at the outset, in that the outer jacket of the cutting nozzle downstream of the support surface is designed as a lower outer cylinder, and that the through hole of the heating nozzle downstream of the supporting surface is cylindrical and is designed as a radial guide for the lower outer cylinder
  • the through bore of the heating nozzle is cylindrical at least in the longitudinal section downstream of the support surface up to the nozzle outlet. This cylindrical section of the heating nozzle is referred to below as the “inner cylinder”.
  • the outer jacket of the cutting nozzle is also cylindrical at least in the longitudinal section between its support surface and the nozzle outlet. In this length section, the cutting nozzle is provided with the longitudinal slots distributed on the outer circumference, the envelope of which is referred to as the “lower outer cylinder”.
  • the inner cylinder of the heating nozzle serves as a radial guide for the downstream end of the cutting nozzle.
  • the heating nozzle surrounds the lower outer cylinder of the cutting nozzle with little radial play.
  • the two nozzles are also axially fixed to one another - without a mechanical connection between the cutting nozzle and the heating nozzle.
  • a positive connection or a frictional metallic connection - such as the press fit between the heating nozzle and cutting nozzle in the known cutting torch mentioned at the outset not necessary, so that the nozzle change in the cutting torch according to the invention is easier overall.
  • the heating nozzle is suitable for use with different cutting nozzles, for example cutting nozzles for slowly burning fuel gases or for rapidly burning fuel gases. This is explained in more detail below: Cutting nozzles for slow-burning and cutting nozzles for fast-burning fuel gases differ in their axial distance between the nozzle outlets of the heating nozzle and cutting nozzle and in the cross-section of the heating nozzle for the fuel gas-oxygen mixture.
  • the distance is predetermined solely by the length of the respective lower outer cylinder of the cutting nozzle.
  • the length of the lower outer cylinder can be exactly adjusted without great manufacturing effort; a complex adaptation of the inner cone and outer cone to one another is not necessary in the cutting torch according to the invention.
  • the previous cutting nozzle can be replaced by a cutting nozzle adapted to the new requirements without having to replace the heating nozzle at the same time.
  • the heating nozzle is suitable for use with any of the cutting nozzles in the nozzle system and can also be retained when the cutting nozzle is replaced. This reduces the variety of the nozzle shapes to be stored, simplifies storage and improves the operational safety of the cutting torch according to the invention by avoiding combinations of unsuitable nozzles.
  • the cylindrical nozzle shape - compared to conical nozzles - allows larger and more variable working distances between the nozzle and the workpiece surface; typically between about 15 to 20 mm.
  • the cutting torch according to the invention can be both a torch with external ignition and a torch with electrical internal ignition.
  • the axial fixation of the cutting nozzle and the heating nozzle to one another in the cutting torch according to the invention results from the fact that the cutting nozzle is supported with its supporting surface on the contact surface of the heating nozzle. It has proven particularly useful if the support surface has a radially circumferential edge which rests on the support surface.
  • a particularly defined and always reproducible axial fixation of the cutting nozzle and heating nozzle is achieved by an edge.
  • the edge can be designed as a terminating edge of a surface inclined to the central axis or a surface running perpendicular to the central axis (rectangular step).
  • the last-mentioned embodiment variant can be manufactured more simply and more precisely, so that the peripheral edge is preferably formed as the outer end edge of a support surface extending perpendicular to the central axis.
  • the support surface always runs parallel to the support surface.
  • the cutting nozzle is provided with a funnel-shaped inlet for the cutting oxygen line. This reduces the degree of turbulence of the cutting oxygen when it enters the cutting nozzle and thus improves the reproducibility of the operating mode, in particular after a nozzle change.
  • the outer jacket of the cutting nozzle is the upstream side of the
  • Support surface formed as an upper outer cylinder, the cylinder jacket surface provided with a sealing ring sealingly abuts a cutting nozzle receptacle of the torch head into which the cutting nozzle protrudes.
  • the cutting oxygen line is sealed to the outside by means of the sealing ring and at the same time the Cutting nozzle fixed radially in the cutting nozzle holder.
  • the cutting nozzle is pulled out of the cutting nozzle receptacle in the direction of the longitudinal axis with elastic deformation of the sealing ring, and vice versa - the upper end of the cutting nozzle is fixed by axially pressing it into the cutting nozzle receptacle.
  • This type of mounting of the cutting nozzle requires little effort when changing the nozzle, since there is no need for a mechanical connection between the cutting nozzle and the torch head.
  • an improved, more secure seal is achieved compared to a metallic seal via thread or cone.
  • the sealing ring is usually a ring made of elastic material which is in contact with the outer jacket or is inserted in an annular groove thereof.
  • the outer jacket of the cutting nozzle is both cylindrical in the length section between its support surface and the nozzle outlet (“lower outer cylinder”) and in the length section between the support surface and the upper end (“upper outer cylinder”). Due to its cylindrical shape, the
  • Cutting nozzle of the cutting torch according to the invention is particularly easy to manufacture.
  • the length of the upper outer cylinder is between 25 mm and 35 mm.
  • Cutting nozzle which facilitates a compact design of the cutting torch. This also contributes in particular if the cutting nozzle is held in the torch head by means of a sealing ring, as described above, and not, as is usual, by means of a threaded connection or pressure screw.
  • Cutting nozzle holder is held with axial play.
  • the cutting nozzle is only fixed radially in the receptacle, while there is no axial stop position in the direction of the central axis.
  • the axial play compensates for dimensional tolerances in the length of the cutting nozzle, so that they do not have any influence on the external dimensions of the cutting torch, nor do they increase any leaks. It is essential that the cutting nozzle lies in a defined manner on the support surface of the heating nozzle, which is ensured by the cutting oxygen pressure acting on the upper end face. This measure also simplifies the nozzle change and increases the operational reliability of the burner.
  • the cutting nozzle with an outer edge rounded at its top end.
  • the rounded outer edge facilitates the above-described axial insertion of the cutting nozzle into the cutting nozzle receptacle.
  • Cutting nozzle consists of a metal body, which is provided with a ceramic layer in the area of the adjacent sealing ring.
  • the sealing ring lies on a ceramic layer with poor thermal conductivity and is therefore shielded from the heat transported in the metal body and therefore less thermally stressed.
  • the ceramic layer can be designed as a separate component that is connected to the metal body in a gas-tight manner.
  • the ceramic layer is preferably produced by coating, it having a thickness in the range between 5 ⁇ m and 25 ⁇ m. Coating processes simplify the production of a tight connection between the metal body and the ceramic layer.
  • a heating nozzle is preferably used in which the distance between the support surface and the lower end of the heating nozzle is between 6 mm and 10 mm.
  • the distance limits mentioned result as a compromise between the requirements of a sufficient radial one Guiding the cutting nozzle in the "inner cylinder" of the heating nozzle and, on the other hand, a low overall height in order to provide a cutting torch that is as compact as possible.
  • the heating nozzle has an outer jacket which is provided at the upper end with a sealing ring which lies sealingly against a heating nozzle receptacle formed in the torch head and into which the heating nozzle projects.
  • the gas mixture in the heating nozzle is sealed to the outside (against the atmosphere) by means of the sealing ring and at the same time the heating nozzle is radially fixed in the heating nozzle holder.
  • the heating nozzle is pulled out of the heating nozzle receptacle in the direction of the longitudinal axis with elastic deformation of the sealing ring, and vice versa - the upper end of the heating nozzle is fixed by axially pressing it into the heating nozzle receptacle.
  • Sealing ring with an outer collar, which rests with an upstream ring surface on an end ring surface of the burner head.
  • the outer collar provided below the sealing ring results in a stop for the heating nozzle and thus a reproducible positioning in relation to the burner head.
  • the heating nozzle is preferably fixed to the burner head by means of a coupling which engages detachably on the outer jacket of the heating nozzle, the coupling having a through-bore with a radial cross-sectional constriction which engages under the outer collar of the heating nozzle.
  • the coupling ensures on the one hand the positioning of the heating nozzle, and thus also indirectly the positioning of the cutting nozzle on the heating nozzle in relation to the burner head.
  • a coupling - in particular a quick-release coupling - enables the nozzles to be released and mounted on the burner head in a particularly simple and quick manner.
  • the coupling is detachably attached to the burner head on the one hand, and on the other hand it engages under the outer collar of the heating nozzle and fixes its position in relation to the burner head.
  • the outer jacket of the heating nozzle is provided with a lower sealing ring which bears against the outer collar on the downstream side.
  • the heating nozzle has a sealing ring above the outer collar and, axially offset below it, a second, lower sealing ring. This is pressed by the coupling under the outer collar against the downstream annular surface of the outer collar and thereby pushes the heating nozzle upwards against the burner head. This achieves, on the one hand, a play-free fixation of the heating nozzle on the burner head which compensates for manufacturing tolerances of the heating nozzle, and on the other hand a further sealing against the atmosphere.
  • the outer jacket of the heating nozzle is provided with a circumferential outer groove with an O-ring inserted therein, the inner groove provided downstream of the cross-sectional constriction in the inner bore of the coupling intervenes.
  • the O-ring inserted in the circumferential outer groove engages in the inner groove of the coupling and forms a loose connection between the heating nozzle and coupling, so that when the coupling is released from the burner head, the heating nozzle slips out of the inner bore of the coupling both downwards and upwards is prevented.
  • the two components - heating nozzle and coupling - can be pulled apart against the resistance of the O-ring.
  • An embodiment of the invention which is particularly suitable with regard to the overall height and the compact design of the cutting torch is that the torch head surrounds the cutting nozzle receptacle, coaxially by an annularly shaped heating nozzle receptacle, in which the upper end of the heating nozzle is sealed against the atmosphere.
  • the nozzles are held directly on the burner head; Intermediate pieces are avoided.
  • the cutting nozzle receptacle has an inner wall with an internal thread and a first radially circumferential, metallic sealing surface for the sealing receptacle of a cutting nozzle provided with an external thread and resting on the first sealing surface, and in which the Inner wall is provided with a second radially circumferential sealing surface for the sealing reception of a cutting nozzle with a sealing ring abutting the second sealing surface.
  • the burner head is in this case equipped with at least two different elements for establishing the connection with a cutting nozzle protruding into the first receptacle.
  • One of the elements is an internal thread, which corresponds to an external thread of the cutting nozzle, a seal being usually produced to the outside by the contact force generated when screwing in between adjacent contact surfaces.
  • the other element is a radially circumferential sealing surface, which forms a tight connection with a sealing ring of the cutting nozzle.
  • the burner head can be used both for cutting nozzles that are provided with an external thread at their upper end and for those cutting nozzles that have a sealing ring (O-ring) at their upper end.
  • the torch head is designed to be multifunctional, which also contributes to reduced storage for the cutting nozzles and the associated lower manufacturing costs.
  • the heating nozzle receptacle has an inner wall with an internal thread and a first radial, metallic sealing surface for the sealing receptacle of a heating nozzle provided with an external thread and resting on the first sealing surface and if the inner wall is provided with a second radially circumferential sealing surface for the sealing reception of a heating nozzle with a sealing ring abutting the second sealing surface.
  • the same advantageous result for the sealing holder of the heating nozzle on the burner head Effects on the flexibility of the burner head insert, as previously explained for the cutting nozzle.
  • the nozzles of the cutting torch according to the invention generally consist of stainless steel, brass or a temperature-resistant copper alloy.
  • the heating nozzle can also be made of ceramic. With these metallic materials in particular, an improvement in wear resistance is achieved if the surface of the cutting nozzle and / or the surface of the heating nozzle has a hard material layer. This results in a longer service life for the nozzles and less maintenance.
  • a heating nozzle which is cylindrical in shape downstream of the supporting surface and a plurality of exchangeable heating nozzles, each designed for a fuel gas , downstream of the support surface, cylindrical cutting nozzles, with all cutting nozzles between the upper end and the support surface having an upper outer cylinder of the same partial length, and between the support surface and the nozzle outlet having a lower outer cylinder with a partial length matched to the respective fuel gas, such that there is a support surface resting on the support surface an axial distance between the nozzle outlet of the cutting nozzle and the nozzle outlet of the heating nozzle is set as a function of the respective fuel gas.
  • Cutting nozzle (lower outer cylinder) in the area of the respective lower end are a prerequisite for the nozzle system according to the invention. Another requirement is that the inner cylinder of the heating nozzle serves as a radial guide for the lower outer cylinder of the cutting nozzle, as is explained in more detail above with reference to the description of the cutting torch according to the invention. Because the heating nozzle guides the lower outer cylinder of the cutting nozzle - that is, surrounds it with little radial play - it is possible to change the cutting nozzle with little effort and without the risk of damaging the mating or contact surfaces.
  • the cylindrical design of the heating nozzle in the area of its “inner cylinder” makes it suitable for use with different cutting nozzles, for example cutting nozzles for slow-burning fuel gases or for fast-burning fuel gases.
  • the cutting nozzles have a corresponding cylindrical design in the area of their “ lower outer cylinder "and moreover have the same length between the upper end and the support surface.
  • each cutting nozzle in the nozzle system ensures that the respective cutting nozzle exactly matches the configuration specified by the burner head and heating nozzle.
  • the partial length between the contact surface and the nozzle outlet corresponds to the length of the "lower outer cylinder". This length depends on the area of use of the respective cutting nozzle, which is particularly characterized by the type of fuel gas. Because the length of the lower outer cylinder determines the axial distance between the nozzle outlet Cutting nozzle and the nozzle outlet of the heating nozzle. This is lower with a fast-burning fuel gas than with a slow-burning fuel gas.
  • the "nozzle outlet” runs in the plane of the lower edge of the respective nozzle.
  • the length of the lower outer cylinder can be exactly adjusted without great manufacturing effort; a complex adaptation of the inner cone and outer cone to one another is not necessary.
  • the nozzle system according to the invention is characterized in that when the type of fuel gas is changed, the previous cutting nozzle is replaced by a cutting nozzle adapted to the new requirements, without the need to replace the heating nozzle.
  • the heating nozzle is suitable for use with any of the cutting nozzles in the nozzle system and can also be retained when the cutting nozzle is replaced. This reduces the variety of the heater nozzle shapes to be stored, simplifies storage and improves the operational safety of the Cutting torch according to the invention by avoiding combinations of unsuitable nozzles.
  • a nozzle system has proven particularly useful, with cutting nozzles in which the partial length of the lower outer cylinder is between 6 mm and 10 mm, in which the length of the upper outer cylinder in the Range is between 25 mm and 30 mm, and in which the partial length of the lower outer cylinder is selected as a function of the respective fuel gas and / or the power range such that there is an axial distance between the nozzle outlet of the cutting nozzle and the nozzle outlet when the support surface rests on the support surface the heating nozzle in the range between 0 mm and 3 mm.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a cutting nozzle for a cutting torch according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a heating nozzle for a cutting torch according to the invention
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of a torch head for a cutting torch according to the invention
  • FIG. 4 an assembly drawing of a first embodiment of an assembled cutting torch according to the invention in a longitudinal section
  • FIG. 5a a longitudinal section of a cutting nozzle for rapidly burning gas, mounted in a heating nozzle
  • Figure 5b a longitudinal section of a cutting nozzle for slowly burning gas, mounted in a heating nozzle
  • Figure 6 is an assembly drawing of a second embodiment of an assembled cutting torch according to the invention in a longitudinal section.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of an assembled cutting torch according to the invention. This is part of a flame cutting machine for oxyfuel cutting.
  • the cutting torch essentially consists of a burner head 1, which is connected to a cutting nozzle 2 and to a heating nozzle 3 encompassing the cutting nozzle 2 by means of a coupling 4.
  • the structural features of the individual components and their function are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3 and the assembly drawing according to FIG.
  • the cutting nozzle 2 according to FIG. 1 consists of a substantially cylindrical brass part which is rotationally symmetrical about the central axis 15 and which is provided with a hard material layer made of chromium nitride (CrN).
  • the outer jacket of the cutting nozzle 2 has two cylindrical longitudinal sections, which differ in their diameter, and which are connected by a circumferential rectangular step 5 with a support surface facing downstream and perpendicular to the central axis 15 and having a defined, circumferential end edge 25.
  • the outer diameter In the upper upstream length section 6 (upper outer cylinder) the outer diameter is 8 mm, in the lower downstream length section 7 (upper outer cylinder) the outer diameter is 6 mm.
  • the cutting nozzle 2 is part of the nozzle system according to the invention, which comprises a plurality of interchangeable cutting nozzles, each of which is designed for a specific fuel gas and a predetermined output range.
  • the upper outer cylinder 6 has a length of 30 mm.
  • the length of the lower outer cylinder 7 is decisive for the suitability of the cutting nozzle with regard to the type of fuel gas.
  • the length of the lower outer cylinder 7 is 8 mm.
  • the lower outer cylinder 7 and the part of the upper outer cylinder 6 adjoining it are provided with a plurality of axial longitudinal slots 8, which are evenly distributed over the circumference of the outer jacket and which extend over the step 5.
  • the longitudinal slots 8 serve to supply a fuel gas / oxygen mixture for the outlet of the heating nozzle (see FIG. 4).
  • the outer jacket has a circumferential groove which is used to receive an O-ring 9 made of a heat-resistant material, e.g. Silicone, is provided.
  • a heat-resistant material e.g. Silicone
  • the front outer edge 10 at the upper end of the cutting nozzle 2 is rounded and protrudes into an inner bore 30 of the burner head 1, on the inner wall of which the O-ring 9 lies sealingly.
  • the cutting oxygen line 11 is sealed to the outside by means of the O-ring 9 and at the same time the cutting nozzle 2 is radially fixed within an inner bore 30 of the torch head 1 (FIG. 4).
  • An axial end stop for the cutting nozzle in the inner bore 30 is dispensed with, so that dimensional tolerances in the length of the cutting nozzle can be absorbed by axial play.
  • the axial position of the cutting nozzle 2 is determined solely by the defined support on a support step 16 of the heating nozzle 3 (see FIG. 4), which is ensured by the cutting oxygen pressure acting on the upper end face 10.
  • the cutting oxygen channel 11 which is designed in the form of a Laval nozzle, runs in the central axis 15 of the cutting nozzle 2.
  • the nozzle inlet 24 narrows in a funnel shape from top to bottom in order to ensure a low-turbulence gas inlet.
  • the cutting oxygen channel 11 narrows in the form of an inner cone 12 in the upper end of the cutting nozzle 2 and opens into the lower end of the cutting nozzle 2 as a more or less cylindrical inner bore (Laval nozzle) at the nozzle outlet 13.
  • the heating nozzle 3 shown in Figure 2 is made of copper. It is also rotationally symmetrical about the central axis 15 and provided with a hard material layer made of CrN. The heating nozzle 3 is suitable for receiving a cutting nozzle 2 according to FIG. 1.
  • the through-bore 17 of the heating nozzle 3 in the area between its upper, upstream end and the nozzle outlet 14 has a radially circumferential, upwardly directed support step 16, on which the cutting nozzle 2 rests with its downstream contact surface of step 5 (FIG. 4).
  • the through hole 17 is cylindrical below the support step 16 with an inner diameter of slightly more than 6 mm.
  • the cylindrical length section marked with the reference number 18 has a length of 10 mm and serves as a radial guide for the lower outer cylinder 7 of the cutting nozzle 2 without forming a coherent connection. This enables the cutting nozzle 2 and heating nozzle 3 to be replaced separately.
  • the outer jacket of the heating nozzle 3 has a cone 19 which tapers towards the nozzle outlet and merges upwards into an essentially cylindrical length section 20.
  • At the upper end of the length section 20 there is a circumferential groove with an O-ring 21 made of silicone, which lies sealingly against the inner wall of an annular groove 33 in the burner head 1 (FIG. 4).
  • the supply line 26 (see FIG. 4) for the fuel-oxygen mixture is sealed from the atmosphere by means of the O-ring 21, and at the same time the heating nozzle 3 is fixed radially within the annular groove 33 of the burner head 1 (FIG. 4).
  • This type of fixation of the heating nozzle 3 requires little effort when changing the nozzle and, in addition, a low overall height and an improved seal compared to a metallic seal are achieved.
  • a circumferential outer collar 22 is provided downstream of the O-ring 21, the upper side of which rests in the mounted cutting torch against an annular surface of the torch head 1 directed downward (see FIG. 4).
  • the coupling 4 attached to the burner head 1 engages on the underside of the outer collar 22, as will be described in more detail below.
  • Another O-ring 38 rests on the outer jacket of the heating nozzle 3 and on the underside of the outer collar 22. This is pressed by the coupling 4 under the outer collar 22 against the underside of the outer collar 22 and thereby presses the heating nozzle 3 upwards, against the burner head 1.
  • the two axially offset O-rings 21, 38 prevent the heating nozzle 3 from tilting and manufacturing tolerances of the heating nozzle 3 are compensated.
  • a loose connection is generated between the heating nozzle 3 and the coupling 4, which prevents the heating nozzle 3 from slipping out of the inner bore of the coupling 4 both downwards and upwards when the coupling 4 is released from the burner head 1.
  • a circumferential milling 23 is provided on the outer jacket of the heating nozzle 3 below the outer collar 22, into which an O-ring 29 is inserted, which - as FIG. 4 shows - engages in a corresponding inner groove in the coupling 4. The heating nozzle 3 and coupling 4 can only be pulled apart against the resistance of the O-ring 29.
  • FIG 3 shows an embodiment of a torch head 1 for the cutting torch according to the invention.
  • This consists of an essentially cylindrical brass component in which the connecting line 25 for the cutting oxygen and the connecting line 26 for the fuel gas / oxygen mixture run, and on the outer jacket of which the coupling 4 by means of ball traps 27, 28, the heating nozzle 3 and the cutting nozzle 2 are releasably attached (Figure 4).
  • the lower part of the torch head 1 facing the nozzles (2, 3) is provided with a central inner bore 30 which forms part of the connecting line 25 and which also serves as a receptacle for the upper end of the cutting nozzle 2.
  • the inner bore 30 is provided with a radial metallic sealing surface 32.
  • An internal thread 31 is additionally provided above it.
  • the burner head 1 is suitable both for receiving a cutting nozzle with a standard external thread matching the internal thread 31 and for sealingly receiving a cutting nozzle 2 which is provided with an O-ring 9 abutting the sealing surface 32 (as above with reference to FIG 1 described).
  • the burner head 1 For the axial fixation of the cutting nozzle 2 with O-ring 9 on In the area below the internal thread 31, the burner head 1 is provided with a cross-sectional constriction against which the end face of the cutting nozzle 2 bears in the installed state (see FIG. 4).
  • the lower part of the burner head 1 is provided with an annular groove 33 beginning at the lower end of the burner head, into which the connecting line 26 opens and which at the same time forms a receptacle for the upper end of the heating nozzle 3.
  • the annular groove 33 is provided with a radial metallic sealing surface 35, and above it also with an internal thread 34.
  • the burner head 1 is therefore suitable both for receiving a heating nozzle with an external thread matching the internal thread 34 and for sealingly receiving a heating nozzle 3 which is provided with an O-ring 21 abutting the sealing surface 35 (as described above with reference to FIG. 2).
  • the outer collar 22 of the heating nozzle 3 serves to axially fix the heating nozzle 3 to the torch head 1, in that the top side thereof in the mounted cutting torch bears against an end face 36 of the torch head 1 (see FIG. 4).
  • the sealing surface 32 and 35 for receiving a nozzle 3, 4 with an O-ring 9, 21 is arranged downstream of the respective internal thread 31, 34.
  • the burner head 1 thus has two alternative elements for establishing the connection with a cutting nozzle projecting into the inner bore 30 and a heating nozzle 3 projecting into the annular groove 33.
  • an internal thread 31, 34 which corresponds to a corresponding external thread of the cutting nozzle or heating nozzle, and in each case a radially circumferential sealing surface 32, 35 against which the O-ring 9 on the outer jacket of the cutting nozzle 3 and the O-ring 21 on the outer jacket the heating nozzle 3 rests sealingly.
  • the burner head 1 can be used both for those nozzles which are provided with an external thread at their upper end and for those nozzles which - as provided in this exemplary embodiment - have a sealing ring (O-ring 9 or 21) at their upper end. exhibit.
  • the construction and function of the coupling 4 can be seen from the assembly drawing according to FIG.
  • This essentially consists of an inner ring 40 fixed to the burner head 1 by means of a ball trap 27, 28, which with a radial cross-sectional constriction 42 engages under the outer collar 22 of the heating nozzle 3 and fixes it in its axial position.
  • the inner ring 40 is surrounded by an outer ring 41 which can be displaced upward along the inner ring 40 against an axially downward spring force by loosening the ball latch 27, 28.
  • the coupling 4 enables the nozzles 2, 3 to be changed quickly.
  • the type of sealing and holding of the nozzles 2, 3 on the burner head 1 by means of an O-ring seal also contributes to this.
  • the heating nozzle 3 described with reference to FIG. 2 is suitable both for receiving cutting nozzles for rapidly burning fuel gas and for receiving cutting nozzles for slowly burning fuel gases. This is shown in Figures 5a and 5b.
  • the cylindrical design of the heating nozzle 3 (see FIG. 2) in the area of the inner cylinder 18 makes it suitable for use with different cutting nozzles. However, this requires that the
  • Cutting nozzles have a corresponding cylindrical design in the area of the outer cylinder 7 (FIG. 1) and moreover in the upper upstream length section 6 the same partial length. This is the case with the cutting nozzles 2a (FIG. 5a) and 2b (FIG. 5b).
  • the cutting nozzles 2a, 2b thus fit exactly to the configuration specified by the burner head 1 and heating nozzle 3.
  • the cutting nozzles 2a, 2b differ only in the length of the respective outer cylinder and in the flow cross sections of the nozzle slots.
  • the length of the outer cylinder 7a is 8 mm
  • the outer cylinder 7b has a length of 7 mm. This results in an axial distance of 0 mm between the lower edge of the heating nozzle 3 (nozzle outlet 14) and the lower edge of the cutting nozzle 2a (nozzle outlet 13) and between the lower edge of the heating nozzle 3 (nozzle outlet 14) and the lower edge of the cutting nozzle 2b (nozzle outlet 13) an axial distance (reference number 50) of 1 mm.
  • the previous cutting nozzle can be replaced by a cutting nozzle adapted to the new requirements, without the need to replace the heating nozzle.
  • the heating nozzle is suitable for use with any of the cutting nozzles in the nozzle system and can also be retained when the cutting nozzle is replaced. This reduces the variety of the nozzle shapes to be stored, simplifies storage and improves the operational safety of the cutting torch according to the invention by avoiding combinations of unsuitable nozzles.
  • a coupling in the form of a bayonet lock is provided for connecting the heating nozzle and cutting nozzle to the torch head.
  • the bayonet connection offers greater security against unintentional opening, but requires somewhat more effort for automating the nozzle change.
  • FIG. 6 shows such a second embodiment of the cutting torch for an oxyacetylene cutting machine. If identical reference numerals are used here as in FIGS. 1 to 4 and 5a and 5b, the same or equivalent components and components are used, as are explained in more detail above with reference to the description of the first embodiment of the cutting torch according to the invention. For reasons of a clearer illustration, the connecting line for the fuel gas / oxygen mixture is not shown in FIG. 6.
  • the cutting torch differs from the cutting torch according to FIG. 4 essentially in the type of connection of the nozzles to the torch head 1.
  • the cutting torch consists of a torch head 1 which has a cutting nozzle 2 and a heating nozzle 3 which surrounds the cutting nozzle 2 by means of a coupling 61 is connected in the form of a bayonet catch.
  • the bayonet catch is essentially formed by two screw heads 62 which lie opposite one another on the burner head 1 and protrude from the burner head 1, the outer ring 41 and a milling 63 running around the inside of the outer ring 41.
  • the screw heads 62 are inserted into one in FIG schematically indicated connecting groove 64 introduced to the milling 63 and locked therein by a quarter turn.
  • the cutting torch shows a further modification compared to the first embodiment explained above, namely with regard to the cutting nozzle.
  • the cutting nozzle 2 consists of a rotationally symmetrical, essentially cylindrical brass part which is provided with a hard material layer made of nickel carbide (NiC).
  • NiC nickel carbide
  • the only modification compared to the cutting nozzle described with reference to FIG. 1 is that a 20 ⁇ m thick and 5 mm wide ceramic layer 66 is provided in the area of the groove for the O-ring 9.
  • the ceramic layer 66 reduces the heat conduction to the O-ring 9 and thus improves the long-term stability of the seal.

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Abstract

Disclosed is a flame cutter, comprising a burner head (1) connected to a cutting nozzle (2) which is encompassed by a heating nozzle (3) in the form of a cap. The cutting nozzle (2) has an outer covering with a radially revolving bearing surface (5). The heating nozzle (3) is provided with a radially revolving support surface (16) upon which the bearing surface (5) of the cutting nozzle (2) rests. In order to provide a flame cutter which can be used in a flexible manner especially in a blow-torch cutter machine fitted with nozzles which are both simple and compact and which are easy to maintain and service and which can be produced at low cost, the outer covering of the cutting nozzle (2) is embodied as a lower outer cylinder (7) downstream from the bearing surface (5) and the through-hole (17) of the heating nozzle (3) is cylindrical downstream from the support surface (16), being embodied as a radial guide for the lower outer cylinder (7). The inventive nozzle system comprises nozzles for slowly combustible combustion gases and for quickly combustible combustion gases. According to said system, storage costs for the wearing elements are low and the inventive nozzle system is characterised in that it comprises the heating nozzle (3) and several replaceable cutting nozzles (2a;2b) which are respectively designed for a combustion gas and a power range, all having a partial length adapted to a respective combustion gas between the bearing surface (5) and the nozzle exit (13).

Description

Patentanmeldung Patent application
Schneidbrenner und dafür geeignetes Düsensystem für langsam verbrennende und für schnell verbrennende BrenngaseCutting torch and suitable nozzle system for slow-burning and for fast-burning fuel gases
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneidbrenner mit einem eine Mittelachse aufweisenden Brennerkopf, mit dem eine metallische Schneiddüse mit axialer Schneidsauerstoffleitung verbunden ist, die von einer eine axiale Durchgangsbohrung aufweisenden Heizdüse kappenartig umgriffen wird, wobei die Schneiddüse einen Außenmantel aufweist, der mit am Umfang verteilten Längsschlitzen versehen ist, die sich vom unteren, stromabseitigen Ende der Schneiddüse über eine stromaufseitig davon vorgesehene, eine radial umlaufende Auflagefläche bildende Querschnittserweiterung erstrecken, und wobei die Heizdüse im Bereich zwischen jhrem oberen, stromaufseitigen Ende und ihrem Düsenaustritt mit einer eine radial umlaufende, stromaufseitige Stützfläche bildenden Querschnittverengung versehen ist, auf welcher die Schneiddüse mit ihrer Auflagefläche aufliegt.The present invention relates to a cutting torch with a torch head which has a central axis and to which a metallic cutting nozzle is connected with an axial cutting oxygen line which is encompassed in a cap-like manner by a heating nozzle having an axial through-bore, the cutting nozzle having an outer jacket which is provided with longitudinal slots distributed around the circumference which extend from the lower, downstream end of the cutting nozzle via a cross-sectional widening provided upstream thereof and forming a radially circumferential bearing surface, and the heating nozzle in the region between its upper, upstream end and its nozzle outlet with a cross-sectional constriction forming a radially circumferential, upstream supporting surface is provided, on which the cutting nozzle rests with its contact surface.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Düsensystem für einen Schneidbrenner für - in Verbindung mit Sauerstoff - langsam verbrennende und für schnell verbrennende Brenngase.Furthermore, the invention relates to a nozzle system for a cutting torch for - in connection with oxygen - slow-burning and for fast-burning fuel gases.
In der Brennschneidtechnik werden unterschiedliche Brenngase eingesetzt, die sich in langsam verbrennende und in schnell verbrennende Brenngase unterteilen lassen. Vorteilhafterweise sollten die Schneidbrenner einer Brennschneidmaschine im Bedarfsfall mit Brenngasen der einen oder der anderen Kategorie betrieben werden können. Dies erfordert jedoch in der Regel einen Wechsel der Schneidbrenner-Düsen. Häufig werden auch auf einer Brennschneidmaschine sowohl Schneidbrenner für langsam verbrennende als auch Schneidbrenner für schnell verbrennende Brenngase eingesetzt.Different fuel gases are used in flame cutting technology, which can be divided into slow-burning and fast-burning fuel gases. The cutting torches of a flame cutting machine should advantageously be able to be operated with fuel gases of one or the other category if necessary. However, this usually requires changing the cutting torch nozzles. Cutting torches for slow-burning as well as cutting torches for fast-burning fuel gases are also frequently used on a flame cutting machine.
Zum Brennschneiden werden überwiegend Ring- bzw. Schlitzdüsen verwendet. Diese bestehen aus zwei Teilen, der Schneiddüse und der Heizkappe oder Heizdüse. Beim Düsenwechsel werden diese nacheinander oder mittels Druckschraube verbunden gemeinsam, metallisch dichtend in den Brennerkopf eingeschraubt.Ring or slot nozzles are predominantly used for flame cutting. These consist of two parts, the cutting nozzle and the heating cap or Heating nozzle. When changing the nozzles, they are screwed into the burner head together, one after the other or connected by means of a pressure screw, with a metallic seal.
Der Schneidvorgang wird mit einer Brenngas-Heizsauerstoffflamme und Schneidsauerstoff ausgeführt. Der Schneidsauerstoff wird der Schneiddüse über eine axiale Schneidsauerstoffleitung zugeführt, während das Brenngas- Sauerstoff-Gemisch aus einer Brennstoffgemischverteilkammer kommend der Heizdüse zugeführt wird, die die Schneiddüse ringspaltförmig umgibt. Die von der Heizflamme abgegebene und die bei der Verbrennung des Werkstücks entstehende Wärme ermöglicht eine fortlaufende Verbrennung durch den Schneidsauerstoffstrahl.The cutting process is carried out with a fuel gas heating oxygen flame and cutting oxygen. The cutting oxygen is fed to the cutting nozzle via an axial cutting oxygen line, while the fuel gas-oxygen mixture coming from a fuel mixture distribution chamber is fed to the heating nozzle, which surrounds the cutting nozzle in an annular gap. The heat emitted by the heating flame and the heat generated during the combustion of the workpiece enables continuous combustion by the cutting oxygen jet.
Ein Schneidbrenner der eingangs genannten Gattung ist in der DE-T2 690 03 588 beschrieben. Bei dem bekannten Schneidbrenner ist die Schneiddüse als sogenannte Schlitzdüse ausgeführt. Diese ist aus einem Metallstück gebildet, das eine äußere kegelstumpfförmige Form mit einem breiten stromaufseitigen Ende und einem schmaleren stromabseitigen Ende aufweist. Die axiale Schneidsauerstoffleitung erstreckt sich vom oberen Ende bis zum Düsenaustritt. Am Außenumfang weist die Schneiddüse eine Reihe radialer Rippen (Längsschlitze) auf, die durch Längsfräsung im Metallkörper gebildet sind und die sich vom stromabseitigen Ende der Schneiddüse bis über einen stromaufseitig vorgesehenen Außenkragen erstrecken, mit dem die Schneiddüse auf einer radialen Innenaussparung in der Innenbohrung der Heizdüse aufliegt.A cutting torch of the type mentioned is described in DE-T2 690 03 588. In the known cutting torch, the cutting nozzle is designed as a so-called slot nozzle. This is formed from a piece of metal that has an outer frustoconical shape with a wide upstream end and a narrower downstream end. The axial cutting oxygen line extends from the upper end to the nozzle outlet. On the outer circumference, the cutting nozzle has a series of radial ribs (longitudinal slots) which are formed by longitudinal milling in the metal body and which extend from the downstream end of the cutting nozzle to an outer collar provided on the upstream side, with which the cutting nozzle rests on a radial inner recess in the inner bore of the heating nozzle rests.
Die Heizdüse wird von einem massiven Teil mit einer sich zum stromabseitigen Ende konisch verjüngenden Innenbohrung gebildet. Die Innenbohrung weist in ihrem oberen Bereich die erwähnte radiale Innenaussparung auf. Der stromabseitig davon beginnende konische Teil der Innenbohrung ist etwas schmäler gehalten als die Einhüllende der Schneiddüsen-Rippen, so dass diese in der Heizdüse durch Einpressen von oben reibschlüssig fixiert werden kann. Dabei ergibt sich die axiale Anschlagposition durch die Auflage von Außenkragen und Innenaussparung. Die Fertigung derartiger, konischer Kontaktflächen bei Heiz- und Schneiddüse erfordert einen hohen Aufwand zur Einhaltung der notwendigen Maßhaltigkeit.The heating nozzle is formed by a solid part with an inner bore which tapers conically towards the downstream end. The inner bore has the aforementioned radial inner recess in its upper region. The conical part of the inner bore, which begins downstream of it, is kept somewhat narrower than the envelope of the cutting nozzle ribs, so that it can be frictionally fixed in the heating nozzle by pressing in from above. The axial stop position results from the support of the outer collar and inner recess. The production of such conical contact surfaces in the heating and cutting nozzle requires a lot of effort to maintain the necessary dimensional accuracy.
Beim Betrieb des Schneidbrenners kommt es zu Verschmutzungen, insbesondere der Schneidsauerstoffleitung, die zu einem Nachlassen der Leistungen führen. Daher ist eine regelmäßige Reinigung erforderlich, bei der die Düsen vollständig auseinandergebaut werden müssen. Dies wirkt sich auf die Passung der konischen Kontaktflächen von Heizdüse und Schneiddüse nachteilig aus und kann darüber hinaus zu Beschädigungen der Düsen führen. Da die Schneiddüse einem stärkeren Verschleiß unterliegt wäre es auch wünschenswert, diese getrennt von der Heizdüse austauschen zu können.During operation of the cutting torch, contamination occurs, in particular the cutting oxygen line, which leads to a deterioration in performance. Regular cleaning is therefore required, in which the nozzles must be completely disassembled. This has an adverse effect on the fit of the conical contact surfaces of the heating nozzle and cutting nozzle and can also damage the nozzles. Since the cutting nozzle is subject to greater wear, it would also be desirable to be able to replace it separately from the heating nozzle.
Zudem ist der Einsatz des bekannten Schneidbrenners wegen der Konizität der Düsen auf einen kurzen Arbeitsabstand zwischen Düse und Werkstückoberfläche im Bereich um 5 bis 7 mm festgelegt.In addition, the use of the known cutting torch is limited to a short working distance between the nozzle and the workpiece surface in the range of 5 to 7 mm because of the taper of the nozzles.
Darüber hinaus ist je nach der Stärke des zu schneidenden Werkstücks und den Schneidparametern der Einsatz eines langsam verbrennenden oder eines schnell verbrennenden Brenngases notwendig. Bei dem bekannten Schneidbrenner müssen hierzu eine Auswahl unterschiedlicher Schneiddüsen und darauf abgestimmter Heizdüsen zur Verfügung stehen, was mit einem entsprechenden Aufwand für die Lagerhaltung und den Wechsel der unterschiedlichen Düsen einhergeht.In addition, depending on the thickness of the workpiece to be cut and the cutting parameters, the use of a slow-burning or a fast-burning fuel gas is necessary. In the known cutting torch, a selection of different cutting nozzles and matched heating nozzles must be available for this purpose, which is associated with a corresponding outlay for storage and changing the different nozzles.
Ein weiterer Schneidbrenner mit Schneiddüse in Form einer Schlitzdüse ist in der DE 818482 und in der DE 840 683 C beschrieben. Die Schneiddüse ist aus einem Metallstück gebildet, das eine äußere kegelstumpfförmige Form mit einem breiteren stromaufseitigen Ende und einem kurzen, zylinderförmig auslaufenden Bund aufweist. Das obere Ende der Schneiddüse ist mit einem Außengewinde versehen, das in eine entsprechende Aufnahme des Brennerkopfes gasdicht eingeschraubt ist, wodurch die axiale Anschlagposition der Schneiddüse vorgegeben ist.Another cutting torch with a cutting nozzle in the form of a slot nozzle is described in DE 818482 and in DE 840 683 C. The cutting nozzle is formed from a piece of metal which has an outer frustoconical shape with a wider upstream end and a short, cylindrically tapering collar. The upper end of the cutting nozzle is provided with an external thread which is screwed gas-tight into a corresponding receptacle of the burner head, as a result of which the axial stop position of the cutting nozzle is predetermined.
Die Heizdüse wird von einem massiven Teil mit einer oben zylinderförmigen, dann sich nach unten konisch verjüngenden und zum unteren Ende hin wieder zylinderförmig auslaufenden Innenbohrung gebildet. Das obere Ende der Heizdüse ist mit einem Außengewinde versehen, mittels dem die Heizdüse am Brennerkopf gasdicht verbunden ist. Hierdurch ergibt sich die axiale Fixierung der Heizdüse. Der konische Teil der Innenbohrung ist etwas schmäler gehalten als der Außenkonus der Schneiddüse, so dass zwischen Heizdüse und Schneiddüse ein Spalt verbleibt. Auch zwischen dem Bund der Schneiddüse und dem unteren Teil der Innenbohrung der Heizdüse ist ein deutlicher Spalt vorgesehen, so dass es bei diesem Schneidbrenner zu keinem Kontakt zwischen Schneiddüse und Heizdüse kommt.The heating nozzle is made of a solid part with a cylindrical top, then tapering downwards and towards the lower end again cylindrical inner bore formed. The upper end of the heating nozzle is provided with an external thread, by means of which the heating nozzle is connected to the burner head in a gastight manner. This results in the axial fixation of the heating nozzle. The conical part of the inner bore is kept slightly narrower than the outer cone of the cutting nozzle, so that a gap remains between the heating nozzle and the cutting nozzle. There is also a clear gap between the collar of the cutting nozzle and the lower part of the inner bore of the heating nozzle, so that there is no contact between the cutting nozzle and the heating nozzle in this cutting torch.
Allerdings gestaltet sich der Austausch der Schneiddüse bei diesem Schneidbrenner sehr aufwendig. Zunächst muss die gasdichte Schraubverbindung der Heizdüse und anschließend die der Schneiddüse geöffnet werden. Um dies zu bewerkstelligen, sind Teilbereiche der Düsen mit Sechskant- Außenprofilen versehen, die zu Schraubenschlüsseln passt. Die Fertigung der konischen Düsenteile ist aufwendig und geringe Maßabweichungen bei derHowever, the replacement of the cutting nozzle in this cutting torch is very complex. First the gas-tight screw connection of the heating nozzle and then that of the cutting nozzle must be opened. To accomplish this, sections of the nozzles are provided with hexagonal outer profiles that match wrenches. The production of the conical nozzle parts is complex and small dimensional deviations in the
Fertigung oder der Montage führen zu deutlichen Unterschieden in der Spaltweite zwischen den Düsen und damit zu nicht reproduzierbaren Betriebsergebnissen. Durch mehrmaligen Düsenwechsel leidet darüber hinaus die Dichtigkeit der Schraubverbindung.Manufacturing or assembly lead to significant differences in the gap between the nozzles and thus to non-reproducible operating results. The tightness of the screw connection also suffers due to repeated nozzle changes.
Aus der US 2,897,884 ist ein Schneidbrenner mit Schneiddüse zu entnehmen, bei dem Heizdüse und Schneiddüse gasdicht miteinander verschraubt sind. Weiterhin ist die Schneiddüse mittels Gewinde am Brennerkopf befestigt. Der Austausch der Schneiddüse ist auch hier aufwendig.A cutting torch with a cutting nozzle can be found in US 2,897,884, in which the heating nozzle and cutting nozzle are screwed together in a gas-tight manner. Furthermore, the cutting nozzle is attached to the torch head by means of a thread. The replacement of the cutting nozzle is also complex here.
Eine Vereinfachung des Werkzeugwechsel bei Brennschneidmaschinen zum Autogen- oder Plasmaschneiden, insbesondere bei Maschinen mit großerA simplification of the tool change in flame cutting machines for oxyacetylene or plasma cutting, especially in machines with large ones
Portalbreite führt zur Senkung der Rüstzeiten und damit zur effektiven Nutzung der Maschinen sowie zur schnelleren Anpassungsfähigkeit an wechselnde Fertigungsaufgaben. Das Wechseln der Düsen ist beispielsweise notwendig, wenn die Düse durch Metallspritzer oder Verschleiß ausgetauscht werden muß oder wenn der Schneidbereich der Düse zu der Stärke des zu schneidenden Werkstücks nicht passt. In der DE-A1 3/ 35 598 ist eine Einrichtung zum automatischen Wechsel von Schneiddüsen bei einer Brennschneidmaschine zum Autogen- oder Plasmaschneiden beschrieben, bei der eine Maschinensteuerung vorgesehen ist, mittels der die Brenner zu einem Düsenlager verfahren werden, wobei die auszuwechselnde Düse über eine Entladestelle positioniert, dort gelöst, anschließend der Brenner zu einer Ladestelle verfahren und mit einer neuen Düse bestückt wird. Für die Halterung der Düsen an den Brennern ist eine nach dem Schnellverschlussprinzip arbeitende Kupplung vorgesehen. Hierzu sind jeweils eine Schneiddüse und eine die Schneiddüse kappenartig umgebende Heizdüse an einem Adapterstück angeschraubt. Innerhalb dieser Adapterstücks sind die Gaskanäle vom Brennerkopf zur Heizdüse und vom Brennerkopf zur Schneiddüse ausgeführt und mittels O-Ring-Dichtungen nach außen abgedichtet. Beim Öffnen der Kupplung löst sich das Adapterstück mitsamt der daran angeschraubten Heizdüse bzw. Schneiddüse und wird mittels der Wechselvorrichtung automatisch ausgetauscht.Portal width leads to reduced set-up times and thus to effective use of the machines as well as faster adaptability to changing production tasks. The changing of the nozzles is necessary, for example, if the nozzle has to be replaced by metal splashes or wear or if the cutting area of the nozzle does not match the thickness of the workpiece to be cut. DE-A1 3/35 598 describes a device for automatically changing cutting nozzles in an oxy-fuel cutting machine for oxy-fuel or plasma cutting, in which a machine control is provided by means of which the burners are moved to a nozzle bearing, the nozzle to be replaced being via a Unloading position positioned, solved there, then move the burner to a loading point and be equipped with a new nozzle. A coupling that works according to the quick-release principle is provided for holding the nozzles on the burners. For this purpose, a cutting nozzle and a heating nozzle surrounding the cutting nozzle in a cap-like manner are screwed to an adapter piece. The gas channels from the burner head to the heating nozzle and from the burner head to the cutting nozzle are located within this adapter piece and sealed to the outside by means of O-ring seals. When the coupling is opened, the adapter piece, including the heating nozzle or cutting nozzle screwed onto it, comes loose and is automatically exchanged by means of the changing device.
Die bekannte Vorrichtung sieht einen automatisierten Wechsel der Düsen des Schneidbrenners vor, wobei Schneiddüse und Heizdüse in Verbindung mit dem Adapterstück ausgetauscht werden.The known device provides for an automated change of the cutting torch nozzles, with the cutting nozzle and heating nozzle being exchanged in connection with the adapter piece.
Das Adapterstück verursacht eine vergleichsweise hohe Bauhöhe bei dem bekannten Schneidbrenner und seine Fertigung ist mit zusätzlichen Kosten verbunden.The adapter piece causes a comparatively high overall height in the known cutting torch and its production is associated with additional costs.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schneidbrenner - insbesondere für eine Brennschneidmaschine - bereitzustellen, der einen einfachen und schnellen Düsenwechsel ermöglicht, und der sich gleichzeitig durch einfache und kompakte Konstruktion auszeichnet, die mit leichter Instandhaltung, einfacher Wartung und einer kostengünstigen Fertigung einhergeht, und bei dem darüber hinaus der Aufwand für die Lagerhaltung der Verschleißteile verringert ist.The present invention is therefore based on the object of providing a cutting torch - in particular for a flame cutting machine - which enables simple and quick nozzle change and which is at the same time distinguished by a simple and compact construction which is associated with easy maintenance, simple maintenance and cost-effective production , and in addition, the effort for the storage of wear parts is reduced.
Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für den erfindungsgemäßen Schneidbrenner ein Düsensystem anzugeben, das Düsen für langsam verbrennende Brenngase und für schnell verbrennende Brenngase umfasst, und bei dem der Aufwand für die Lagerhaltung der Verschleißteile und den Düsenwechsel verringert ist.In addition, the invention is based on the object of specifying a nozzle system for the cutting torch according to the invention which comprises nozzles for slowly burning fuel gases and for rapidly burning fuel gases, and in which the expenditure for the storage of the wearing parts and the nozzle change is reduced.
Hinsichtlich des Schneidbrenners wird diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Schneidbrenner erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Außenmantel der Schneiddüse stromabseitig der Auflagefläche als unterer Außenzylinder ausgebildet ist, und dass die Durchgangsbohrung der Heizdüse stromabseitig der Stützfläche zylinderförmig und als radiale Führung für den unteren Außenzylinder ausgebildet istWith regard to the cutting torch, this object is achieved, based on the cutting torch mentioned at the outset, in that the outer jacket of the cutting nozzle downstream of the support surface is designed as a lower outer cylinder, and that the through hole of the heating nozzle downstream of the supporting surface is cylindrical and is designed as a radial guide for the lower outer cylinder
Beim erfindungsgemäßen Schneidbrenner ist die Durchgangsbohrung der Heizdüse mindestens in dem Längenabschnitt stromabseitig der Stützfläche bis zum Düsenaustritt zylinderförmig ausgebildet. Dieser zylinderförmig ausgebildete Längenabschnitt der Heizdüse wird im folgenden als „Innenzylinder" bezeichnet.In the cutting torch according to the invention, the through bore of the heating nozzle is cylindrical at least in the longitudinal section downstream of the support surface up to the nozzle outlet. This cylindrical section of the heating nozzle is referred to below as the “inner cylinder”.
Außerdem ist auch der Außenmantel der Schneiddüse mindestens in dem Längenabschnitt zwischen ihrer Auflagefläche und dem Düsenaustritt zylinderförmig ausgebildet. In diesem Längenabschnitt ist die Schneiddüse mit den am Außenumfang verteilten Längsschlitzen versehen, deren Einhüllende als „unterer Außenzylinder" bezeichnet wird.In addition, the outer jacket of the cutting nozzle is also cylindrical at least in the longitudinal section between its support surface and the nozzle outlet. In this length section, the cutting nozzle is provided with the longitudinal slots distributed on the outer circumference, the envelope of which is referred to as the “lower outer cylinder”.
Der Innenzylinder der Heizdüse dient als radiale Führung für das stromabseitige Ende der Schneiddüse. Hierzu umgibt die Heizdüse den unteren Außenzylinder der Schneiddüse mit geringem radialem Spiel. Dies führt einerseits dazu, dass Schneiddüse und Heizdüse ohne großen Aufwand und ohne die Gefahr einer Beschädigung von Pass- oder Kontaktflächen getrennt voneinander vom Brennerkopf gelöst werden können, und die Führung trägt zur radialen Zentrierung der Schneiddüse bei.The inner cylinder of the heating nozzle serves as a radial guide for the downstream end of the cutting nozzle. For this purpose, the heating nozzle surrounds the lower outer cylinder of the cutting nozzle with little radial play. On the one hand, this means that the cutting nozzle and heating nozzle can be detached from the torch head separately from one another with little effort and without the risk of damage to fitting or contact surfaces, and the guide contributes to the radial centering of the cutting nozzle.
Durch die Auflage der Schneiddüse auf der Stützfläche der Heizdüse sind die beiden Düsen auch axial - ohne mechanische Verbindung zwischen Schneiddüse und Heizdüse - zueinander fixiert. Eine formschlüssige Verbindung oder eine reibschlüssige metallische Verbindung - wie die Presspassung zwischen Heizdüse und Schneiddüse bei dem eingangs erwähnten bekannten Schneidbrenner - ist nicht erforderlich, so dass der Düsenwechsel beim erfindungsgemäßen Schneidbrenner insgesamt erleichtert ist.By placing the cutting nozzle on the support surface of the heating nozzle, the two nozzles are also axially fixed to one another - without a mechanical connection between the cutting nozzle and the heating nozzle. A positive connection or a frictional metallic connection - such as the press fit between the heating nozzle and cutting nozzle in the known cutting torch mentioned at the outset not necessary, so that the nozzle change in the cutting torch according to the invention is easier overall.
Die Heizdüse ist aufgrund ihrer Ausbildung mit Innenzylinder für den Einsatz mit unterschiedlichen Schneiddüsen, beispielsweise von Schneiddüsen für langsam verbrennende Brenngase oder für schnell verbrennende Brenngase geeignet. Dies wird im folgenden näher erläutert: Schneiddüsen für langsam verbrennende und Schneiddüsen für schnell verbrennende Brenngase unterscheiden sich in ihrem axialen Abstand zwischen den Düsenaustritten von Heizdüse und Schneiddüse sowie durch den Ausströmquerschnitt der Heizdüse für das Brenngas-Sauerstoffgemisch. Beim erfindungsgemäßen Schneidbrenner wird der Abstand allein durch die Länge des jeweiligen unteren Außenzylinders der Schneiddüse vorgegeben. Die Länge des unteren Außenzylinders ist ohne großen Fertigungsaufwand exakt einstellbar; eine aufwendige Anpassung von Innenkonus und Außenkonus aufeinander ist beim erfindungsgemäßen Schneidbrenner nicht erforderlich. Bei einem Wechsel der Brenngase von schnell verbrennenden auf langsam verbrennende - oder umgekehrt - kann die bisherige Schneiddüse durch eine an die neuen Erfordernisse angepasste Schneiddüse ersetzt werden, ohne dass gleichzeitig ein Austausch der Heizdüse erforderlich ist. Die Heizdüse ist für den Einsatz mit jeder der Schneiddüsen des Düsensystems geeignet und kann auch bei einem Austausch der Schneiddüse beibehalten werden. Dies verringert die Vielfalt der zu bevorratenden Düsenformen, vereinfacht die Lagerhaltung und verbessert im übrigen die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Schneidbrenners, indem Kombinationen ungeeigneter Düsen vermieden werden.Due to its design with an inner cylinder, the heating nozzle is suitable for use with different cutting nozzles, for example cutting nozzles for slowly burning fuel gases or for rapidly burning fuel gases. This is explained in more detail below: Cutting nozzles for slow-burning and cutting nozzles for fast-burning fuel gases differ in their axial distance between the nozzle outlets of the heating nozzle and cutting nozzle and in the cross-section of the heating nozzle for the fuel gas-oxygen mixture. In the cutting torch according to the invention, the distance is predetermined solely by the length of the respective lower outer cylinder of the cutting nozzle. The length of the lower outer cylinder can be exactly adjusted without great manufacturing effort; a complex adaptation of the inner cone and outer cone to one another is not necessary in the cutting torch according to the invention. When changing the fuel gases from fast-burning to slow-burning - or vice versa - the previous cutting nozzle can be replaced by a cutting nozzle adapted to the new requirements without having to replace the heating nozzle at the same time. The heating nozzle is suitable for use with any of the cutting nozzles in the nozzle system and can also be retained when the cutting nozzle is replaced. This reduces the variety of the nozzle shapes to be stored, simplifies storage and improves the operational safety of the cutting torch according to the invention by avoiding combinations of unsuitable nozzles.
Zu den erweiterten Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Schneidbrenners trägt außerdem bei, dass mit der zylindrische Düsenform - im Vergleich zu konischen Düsen - größere und variablere Arbeitsabstände zwischen Düse und Werkstückoberfläche möglich sind; typischerweise etwa zwischen 15 bis 20 mm.In addition to the expanded application possibilities of the cutting torch according to the invention, the cylindrical nozzle shape - compared to conical nozzles - allows larger and more variable working distances between the nozzle and the workpiece surface; typically between about 15 to 20 mm.
Bei dem erfindungsgemäßen Schneidbrenner kann es sich sowohl um einen Brenner mit Außenzündung als auch um einen Brenner mit elektrischer Innenzündung handeln. Die axiale Fixierung von Schneiddüse und Heizdüse zueinander ergibt sich beim erfindungsgemäßen Schneidbrenner dadurch, dass sich die Schneiddüse mit ihrer Stützfläche auf der Auflagefläche der Heizdüse abstützt. Dabei hat es sich besonders bewährt, wenn die Auflagefläche eine radial umlaufende Kante aufweist, die auf der Stützfläche aufliegt.The cutting torch according to the invention can be both a torch with external ignition and a torch with electrical internal ignition. The axial fixation of the cutting nozzle and the heating nozzle to one another in the cutting torch according to the invention results from the fact that the cutting nozzle is supported with its supporting surface on the contact surface of the heating nozzle. It has proven particularly useful if the support surface has a radially circumferential edge which rests on the support surface.
Durch eine Kante wird eine besonders definierte und stets reproduzierbare axiale Fixierung von Schneiddüse und Heizdüse erreicht. Die Kante kann als Abschlusskante einer zur Mittelachse geneigten Fläche oder einer zur Mittelachse senkrecht verlaufenden Fläche (Rechteckstufe) ausgebildet sein. Die letztgenannte Ausführungsvariante lässt sich einfacher und genauer fertigen, so dass die umlaufende Kante vorzugsweise als äußere Abschlusskante einer sich senkrecht zur Mittelachse erstreckenden Auflagefläche gebildet wird. Die Stützfläche verläuft stets parallel zur Auflagefläche.A particularly defined and always reproducible axial fixation of the cutting nozzle and heating nozzle is achieved by an edge. The edge can be designed as a terminating edge of a surface inclined to the central axis or a surface running perpendicular to the central axis (rectangular step). The last-mentioned embodiment variant can be manufactured more simply and more precisely, so that the peripheral edge is preferably formed as the outer end edge of a support surface extending perpendicular to the central axis. The support surface always runs parallel to the support surface.
Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Schneiddüse mit einem trichterförmigen Einlass für die Schneidsauerstoffleitung versehen ist. Dadurch wird der Turbulenzgrad des Schneidsauerstoffs beim Eintritt in die Schneiddüse verringert und damit die Reproduzierbarkeit der Betriebsweise, insbesondere nach einem Düsenwechsel, verbessert.It has proven to be particularly favorable if the cutting nozzle is provided with a funnel-shaped inlet for the cutting oxygen line. This reduces the degree of turbulence of the cutting oxygen when it enters the cutting nozzle and thus improves the reproducibility of the operating mode, in particular after a nozzle change.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidbrenners ist der Außenmantel der Schneiddüse stromaufseitig derIn a particularly preferred embodiment of the cutting torch according to the invention, the outer jacket of the cutting nozzle is the upstream side of the
Auflagefläche als oberer Außenzylinder ausgebildet, dessen Zylindermantelfläche mit einem Dichtungsring versehen an einer Schneiddüsen-Aufnahme des Brennerkopfes, in die die Schneiddüse hineinragt, dichtend anliegt.Support surface formed as an upper outer cylinder, the cylinder jacket surface provided with a sealing ring sealingly abuts a cutting nozzle receptacle of the torch head into which the cutting nozzle protrudes.
Ein Adapterstück - wie bei dem eingangs erwähnten bekannten Schneidbrenner - ist nicht erforderlich, da die Schneiddüse unmittelbar mit dem Brennerkopf verbunden ist. Dadurch wird eine geringere Bauhöhe ermöglicht und der Fertigungsaufwand für das Adapterstück entfällt.An adapter piece - as in the known cutting torch mentioned at the outset - is not necessary since the cutting nozzle is connected directly to the torch head. This enables a lower overall height and eliminates the manufacturing effort for the adapter piece.
Darüber hinaus wird durch die beschriebene Aufnahme der Schneiddüse im Brennerkopf deren Austausch erleichtert. Mittels des Dichtungsrings wird die Schneidsauerstoffleitung nach Außen abgedichtet und gleichzeitig wird die Schneiddüse in der Schneiddüsen-Aufnahme radial fixiert. Die Schneiddüse wird aus der Schneiddüsen-Aufnahme in Richtung der Längsachse unter elastischer Verformung des Dichtungsrings herausgezogen, und umgekehrt - wird das obere Ende der Schneiddüse durch axiales Einpressen in die Schneiddüsen-Aufnahme fixiert. Diese Art der Halterung der Schneiddüse erfordert einen geringen Aufwand beim Düsenwechsel, da auf eine mechanische Verbindung der Schneiddüse mit dem Brennerkopf verzichtet werden kann. Außerdem wird eine im Vergleich zu einer metallischen Dichtung über Gewinde oder Konus verbesserte, sicherere Dichtheit erreicht.In addition, the replacement of the cutting nozzle in the torch head is facilitated. The cutting oxygen line is sealed to the outside by means of the sealing ring and at the same time the Cutting nozzle fixed radially in the cutting nozzle holder. The cutting nozzle is pulled out of the cutting nozzle receptacle in the direction of the longitudinal axis with elastic deformation of the sealing ring, and vice versa - the upper end of the cutting nozzle is fixed by axially pressing it into the cutting nozzle receptacle. This type of mounting of the cutting nozzle requires little effort when changing the nozzle, since there is no need for a mechanical connection between the cutting nozzle and the torch head. In addition, an improved, more secure seal is achieved compared to a metallic seal via thread or cone.
Der Dichtungsring ist in der Regel ein am Außenmantel anliegender oder in einer Ringnut desselben eingelegter Ring aus elastischem Material.The sealing ring is usually a ring made of elastic material which is in contact with the outer jacket or is inserted in an annular groove thereof.
Der Außenmantel der Schneiddüse ist sowohl in dem Längenabschnitt zwischen ihrer Auflagefläche und dem Düsenaustritt zylinderförmig ausgebildet („unterer Außenzylinder") als auch in dem Längenabschnitt zwischen Auflagefläche und oberem Ende („oberer Außenzylinder"). Infolge ihrer Zylinderform ist dieThe outer jacket of the cutting nozzle is both cylindrical in the length section between its support surface and the nozzle outlet (“lower outer cylinder”) and in the length section between the support surface and the upper end (“upper outer cylinder”). Due to its cylindrical shape, the
Schneiddüse des erfindungsgemäßen Schneidbrenners besonders einfach zu fertigen.Cutting nozzle of the cutting torch according to the invention is particularly easy to manufacture.
Besonders bewährt hat es sich, wenn die Länge des oberen Außenzylinders zwischen 25 mm und 35 mm beträgt.It has proven particularly useful if the length of the upper outer cylinder is between 25 mm and 35 mm.
Diese Maßnahme resultiert in einer vergleichsweise kurzen Länge derThis measure results in a comparatively short length of the
Schneiddüse, was eine kompakte Bauform des Schneidbrenners erleichtert. Hierzu trägt insbesondere auch bei, wenn die Schneiddüse mittels Dichtungsring - wie oben beschrieben - im Brennerkopf gehalten wird, und nicht - wie üblich - mittels Gewindeverbindung oder Druckschraube.Cutting nozzle, which facilitates a compact design of the cutting torch. This also contributes in particular if the cutting nozzle is held in the torch head by means of a sealing ring, as described above, and not, as is usual, by means of a threaded connection or pressure screw.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn die Schneiddüse in derA further improvement results when the cutting nozzle in the
Schneiddüsen-Aufnahme mit axialem Spiel gehalten wird. Die Schneiddüse wird dabei in der Aufnahme lediglich radial fixiert, während in Richtung der Mittelachse auf eine axiale Anschlagposition verzichtet wird. Durch das axiale Spiel werden Maßtoleranzen in der Länge der Schneiddüse abgefangen, so dass diese weder einen Einfluss auf die Außenabmessungen des Schneidbrenners haben, noch zu etwaigen Undichtigkeiten führen können. Wesentlich ist, dass die Schneiddüse auf der Stützfläche der Heizdüse definiert aufliegt, was durch den auf die obere Stirnseite wirkenden Schneidsauerstoff-Druck gewährleistet wird. Auch diese Maßnahme vereinfacht den Düsenwechsel und erhöht die Betriebssicherheit des Brenners.Cutting nozzle holder is held with axial play. The cutting nozzle is only fixed radially in the receptacle, while there is no axial stop position in the direction of the central axis. The axial play compensates for dimensional tolerances in the length of the cutting nozzle, so that they do not have any influence on the external dimensions of the cutting torch, nor do they increase any leaks. It is essential that the cutting nozzle lies in a defined manner on the support surface of the heating nozzle, which is ensured by the cutting oxygen pressure acting on the upper end face. This measure also simplifies the nozzle change and increases the operational reliability of the burner.
Es hat sich in dem Zusammenhang als günstig erwiesen, die Schneiddüse an ihrem oberen Ende mit einer stirnseitig abgerundeten Außenkante zu versehen. Die stirnseitig abgerundete Außenkante erleichtert das oben beschriebene axiale Einführen der Schneiddüse in die Schneiddüsen-Aufnahme.In connection with this, it has proven to be advantageous to provide the cutting nozzle with an outer edge rounded at its top end. The rounded outer edge facilitates the above-described axial insertion of the cutting nozzle into the cutting nozzle receptacle.
Die beim Autogenschneiden im vorderen Bereich der Düsen entstehenden großen Wärmemengen müssen möglichst rasch abtransportiert werden, um Beschädigungen der Düsen zu vermeiden und den Verschleiß zu vermindern. Es werden daher metallische Düsenkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit eingesetzt. Der Dichtungsring im oberen Bereich der Schneiddüse muss daher hohen Temperaturen standhalten. Es hat sich daher als günstig erweisen, wennThe large amounts of heat generated during oxyacetylene cutting in the front area of the nozzles must be removed as quickly as possible in order to avoid damage to the nozzles and to reduce wear. Metallic nozzle bodies with high thermal conductivity are therefore used. The sealing ring in the upper area of the cutting nozzle must therefore withstand high temperatures. It has therefore proven to be beneficial if
Schneiddüse aus einem Metallkörper besteht, der im Bereich des anliegenden Dichtungsrings mit einer Keramikschicht versehen ist.Cutting nozzle consists of a metal body, which is provided with a ceramic layer in the area of the adjacent sealing ring.
Der Dichtungsring liegt dabei auf einer Keramikschicht mit schlechter Wärmeleitfähigkeit auf und wird daher gegenüber der im Metallkörper transportierten Hitze abgeschirmt und deshalb weniger stark thermisch belastet.The sealing ring lies on a ceramic layer with poor thermal conductivity and is therefore shielded from the heat transported in the metal body and therefore less thermally stressed.
Die Keramikschicht kann als separates, mit dem Metallkörper gasdicht verbundenes Bauteil ausgeführt sein. Bevorzugt ist die Keramikschicht jedoch durch Beschichtung hergestellt, wobei sie eine Stärke im Bereich zwischen 5 μm und 25 μm aufweist. Durch Beschichtungsverfahren wird die Herstellung einer dichten Verbindung zwischen dem Metallkörper und der Keramikschicht vereinfacht.The ceramic layer can be designed as a separate component that is connected to the metal body in a gas-tight manner. However, the ceramic layer is preferably produced by coating, it having a thickness in the range between 5 μm and 25 μm. Coating processes simplify the production of a tight connection between the metal body and the ceramic layer.
Vorzugsweise kommt eine Heizdüse zum Einsatz, bei welcher der Abstand zwischen der Stützfläche und dem unteren Ende der Heizdüse zwischen 6 mm und 10 mm beträgt. Die genannten Abstandsgrenzwerte ergeben sich als Kompromiss zwischen den Erfordernissen einerseits einer hinreichenden radialen Führung der Schneiddüse im „Innenzylinder" der Heizdüse, und andererseits einer geringen Bauhöhe, um einen möglichst kompakten Schneidbrenner bereitzustellen.A heating nozzle is preferably used in which the distance between the support surface and the lower end of the heating nozzle is between 6 mm and 10 mm. The distance limits mentioned result as a compromise between the requirements of a sufficient radial one Guiding the cutting nozzle in the "inner cylinder" of the heating nozzle and, on the other hand, a low overall height in order to provide a cutting torch that is as compact as possible.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidbrenners weist die Heizdüse einen Außenmantel auf, der am oberen Ende mit einem Dichtungsring versehen ist, der an einer im Brennerkopf ausgebildeten Heizdüsen-Aufnahme, in die die Heizdüse hineinragt, dichtend anliegt.In a particularly preferred embodiment of the cutting torch according to the invention, the heating nozzle has an outer jacket which is provided at the upper end with a sealing ring which lies sealingly against a heating nozzle receptacle formed in the torch head and into which the heating nozzle projects.
Mittels des Dichtungsrings wird das in der Heizdüse geführte Gasgemisch nach Außen (gegen Atmosphäre) abgedichtet und gleichzeitig die Heizdüse in der Heizdüsen-Aufnahme radial fixiert. Zur Entnahme wird die Heizdüse aus der Heizdüsen-Aufnahme in Richtung der Längsachse unter elastischer Verformung des Dichtungsrings herausgezogen, und umgekehrt - wird das obere Ende der Heizdüse durch axiales Einpressen in die Heizdüsen-Aufnahme fixiert. Bei dieser Ausführungsform des Schneidbrenners, bei der die radiale Fixierung und die Abdichtung der Heizdüse nach Außen in ähnlicher Weise erfolgt, wie dies oben für die Schneiddüse als vorteilhaft beschrieben ist, ergeben sich genannten Vorteile hinsichtlich eines geringen Aufwands beim Düsenwechsel und einer verbesserten Dichtheit.The gas mixture in the heating nozzle is sealed to the outside (against the atmosphere) by means of the sealing ring and at the same time the heating nozzle is radially fixed in the heating nozzle holder. For removal, the heating nozzle is pulled out of the heating nozzle receptacle in the direction of the longitudinal axis with elastic deformation of the sealing ring, and vice versa - the upper end of the heating nozzle is fixed by axially pressing it into the heating nozzle receptacle. In this embodiment of the cutting torch, in which the radial fixation and the sealing of the heating nozzle to the outside is carried out in a similar manner, as described above as advantageous for the cutting nozzle, there are advantages mentioned with regard to less effort when changing the nozzle and improved sealing.
Es hat sich bewährt, den Außenmantel der Heizdüse stromabseitig zumIt has proven useful to face the outer jacket of the heating nozzle downstream
Dichtungsring mit einem Außenkragen, der mit einer stromaufseitigen Ringfläche an einer stirnseitigen Ringfläche des Brennerkopfs anliegt, zu versehen. Durch den unterhalb des Dichtungsrings vorgesehenen Außenkragen ergibt sich ein Anschlag für die Heizdüse und somit eine reproduzierbare Positionierung zum Brennerkopf.Sealing ring with an outer collar, which rests with an upstream ring surface on an end ring surface of the burner head. The outer collar provided below the sealing ring results in a stop for the heating nozzle and thus a reproducible positioning in relation to the burner head.
Vorzugsweise ist die Heizdüse mittels einer am Außenmantel der Heizdüse lösbar angreifenden Kupplung am Brennerkopf fixiert, wobei die Kupplung eine Durchgangs-Innenbohrung mit einer radialen Querschnittsverengung aufweist, die den Außenkragen der Heizdüse untergreift. Die Kupplung gewährleistet zum einen die Positionierung der Heizdüse, und damit auch mittelbar die Positionierung der an der Heizdüse anliegenden Schneiddüse in Bezug auf den Brennerkopf. Zum anderen ermöglicht eine Kupplung - insbesondere eine Schnellverschlusskupplung - ein besonders einfaches und rasches Lösen und Montieren der Düsen am Brennerkopf. Hierzu ist die Kupplung einerseits am Brennerkopf lösbar befestigt und andererseits untergreift sie den Außenkragen der Heizdüse, und fixiert deren Lage zum Brennerkopf.The heating nozzle is preferably fixed to the burner head by means of a coupling which engages detachably on the outer jacket of the heating nozzle, the coupling having a through-bore with a radial cross-sectional constriction which engages under the outer collar of the heating nozzle. The coupling ensures on the one hand the positioning of the heating nozzle, and thus also indirectly the positioning of the cutting nozzle on the heating nozzle in relation to the burner head. To the others, a coupling - in particular a quick-release coupling - enables the nozzles to be released and mounted on the burner head in a particularly simple and quick manner. For this purpose, the coupling is detachably attached to the burner head on the one hand, and on the other hand it engages under the outer collar of the heating nozzle and fixes its position in relation to the burner head.
Als vorteilhaft hat es sich erweisen, wenn der Außenmantel der Heizdüse mit einem stromabseitig am Außenkragen anliegenden, unteren Dichtungsring versehen ist. In dem Fall weist die Heizdüse oberhalb des Außenkragens einen Dichtungsring und axial versetzt unterhalb davon einen zweiten, unteren Dichtungsring auf. Dieser wird von der den Außenkragen untergreifenden Kupplung gegen die stromabseitig gerichtete Ringfläche des Außenkragens gepresst und drückt dadurch die Heizdüse nach oben, gegen den Brennerkopf. Dadurch wird zum einen eine spielfreie, Fertigungstoleranzen der Heizdüse kompensierende Fixierung der Heizdüse am Brennerkopf erreicht, und zum anderen eine weitere Abdichtung gegen Atmosphäre.It has proven to be advantageous if the outer jacket of the heating nozzle is provided with a lower sealing ring which bears against the outer collar on the downstream side. In this case, the heating nozzle has a sealing ring above the outer collar and, axially offset below it, a second, lower sealing ring. This is pressed by the coupling under the outer collar against the downstream annular surface of the outer collar and thereby pushes the heating nozzle upwards against the burner head. This achieves, on the one hand, a play-free fixation of the heating nozzle on the burner head which compensates for manufacturing tolerances of the heating nozzle, and on the other hand a further sealing against the atmosphere.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidbrenners mit Düsenhalterung mittels lösbarer Kupplung ergibt sich eine weitere Erleichterung beim Düsenwechsel, wenn der Außenmantel der Heizdüse mit einer umlaufenden Außennut mit darin eingelegtem O-Ring versehen ist, der in eine stromabseitig der Querschnittsverengung vorgesehene Innennut in der Innenbohrung der Kupplung eingreift. Der in der umlaufenden Außennut eingelegte O-Ring greift in die Innennut der Kupplung ein und bildet eine lockere Verbindung zwischen Heizdüse und Kupplung, so dass beim Lösen der Kupplung vom Brennerkopf ein Herausrutschen der Heizdüse aus der Innenbohrung der Kupplung sowohl nach unten als auch nach oben verhindert wird. Die beiden Bauelemente - Heizdüse und Kupplung - können aber gegen den Widerstand des O-Rings auseinander gezogen werden.In one embodiment of the cutting torch according to the invention with a nozzle holder by means of a detachable coupling, there is a further relief when changing the nozzle if the outer jacket of the heating nozzle is provided with a circumferential outer groove with an O-ring inserted therein, the inner groove provided downstream of the cross-sectional constriction in the inner bore of the coupling intervenes. The O-ring inserted in the circumferential outer groove engages in the inner groove of the coupling and forms a loose connection between the heating nozzle and coupling, so that when the coupling is released from the burner head, the heating nozzle slips out of the inner bore of the coupling both downwards and upwards is prevented. The two components - heating nozzle and coupling - can be pulled apart against the resistance of the O-ring.
Eine im Hinblick auf die Bauhöhe und die kompakte Bauweise des Schneidbrenners besonders geeignete Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Brennerkopf die Schneiddüsen-Aufnahme, koaxial umgeben von einer ringspaltförmigen Heizdüsen-Aufnahme, in der das obere Ende der Heizdüse gegen Atmosphäre dichtend aufgenommen wird, aufweist. Die Düsen werden hierbei direkt am Brennerkopf gehalten; Zwischenstücke werden vermieden.An embodiment of the invention which is particularly suitable with regard to the overall height and the compact design of the cutting torch is that the torch head surrounds the cutting nozzle receptacle, coaxially by an annularly shaped heating nozzle receptacle, in which the upper end of the heating nozzle is sealed against the atmosphere. The nozzles are held directly on the burner head; Intermediate pieces are avoided.
Dabei hat sich eine Ausführungsform als besonders günstig erwiesen, bei der die Schneiddüsen- Aufnahme eine Innenwandung mit einem Innengewinde und eine erste radial umlaufende, metallische Dichtfläche für die dichtende Aufnahme einer mit Außengewinde versehenen und an der ersten Dichtfläche anliegenden Schneiddüse aufweist, und bei der die Innenwandung mit einer zweiten radial umlaufenden Dichtfläche für die dichtende Aufnahme einer Schneiddüse mit einem an der zweiten Dichtfläche anliegenden Dichtungsring versehen ist.Here, an embodiment has proven to be particularly favorable in which the cutting nozzle receptacle has an inner wall with an internal thread and a first radially circumferential, metallic sealing surface for the sealing receptacle of a cutting nozzle provided with an external thread and resting on the first sealing surface, and in which the Inner wall is provided with a second radially circumferential sealing surface for the sealing reception of a cutting nozzle with a sealing ring abutting the second sealing surface.
Der Brennerkopf ist hierbei mit mindestens zwei unterschiedlichen Elementen für die Herstellung der Verbindung mit einer in die erste Aufnahme hineinragenden Schneiddüse ausgestattet. Eines der Elemente ist ein Innengewinde, das mit einem Außengewinde der Schneiddüse korrespondiert, wobei üblicherweise eine Dichtung nach Außen durch die beim Einschrauben erzeugte Anpresskraft zwischen aneinander liegenden Kontaktflächen erzeugt wird. Das andere Element ist eine radial umlaufende Dichtfläche, die mit einem Dichtungsring der Schneiddüse eine dichte Verbindung bildet. Dadurch ist der Brennerkopf sowohl für solche Schneiddüsen einsetzbar, die an ihrem oberen Ende mit einem Außengewinde versehen sind als auch für solche Schneiddüsen, die an ihrem obere Ende einen Dichtungsring (O-Ring) aufweisen. Insoweit ist der Brennerkopf multifunktional ausgebildet, was ebenfalls zu verringerter Lagerhaltung für die Schneiddüsen und damit einhergehend geringeren Fertigungskosten beiträgt.The burner head is in this case equipped with at least two different elements for establishing the connection with a cutting nozzle protruding into the first receptacle. One of the elements is an internal thread, which corresponds to an external thread of the cutting nozzle, a seal being usually produced to the outside by the contact force generated when screwing in between adjacent contact surfaces. The other element is a radially circumferential sealing surface, which forms a tight connection with a sealing ring of the cutting nozzle. As a result, the burner head can be used both for cutting nozzles that are provided with an external thread at their upper end and for those cutting nozzles that have a sealing ring (O-ring) at their upper end. In this respect, the torch head is designed to be multifunctional, which also contributes to reduced storage for the cutting nozzles and the associated lower manufacturing costs.
Zusätzlich oder alternativ zu dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidbrenners hat es sich auch bewährt, wenn (auch) die Heizdüsen-Aufnahme eine Innenwandung mit einem Innengewinde und eine erste radiale, metallische Dichtfläche für die dichtende Aufnahme einer mit Außengewinde versehenen und an der ersten Dichtfläche anliegenden Heizdüse aufweist, und wenn die Innenwandung mit einer zweiten radial umlaufenden Dichtfläche für die dichtende Aufnahme einer Heizdüse mit einem an der zweiten Dichtfläche anliegenden Dichtungsring versehen ist. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich für die dichtende Halterung der Heizdüse am Brennerkopf die gleichen vorteilhaften Wirkungen hinsichtlich der Flexibilität des Brennerkopfeinsatzes, wie vorher für die Schneiddüse erläutert.In addition or as an alternative to this embodiment of the cutting torch according to the invention, it has also proven useful if (also) the heating nozzle receptacle has an inner wall with an internal thread and a first radial, metallic sealing surface for the sealing receptacle of a heating nozzle provided with an external thread and resting on the first sealing surface and if the inner wall is provided with a second radially circumferential sealing surface for the sealing reception of a heating nozzle with a sealing ring abutting the second sealing surface. In this embodiment, the same advantageous result for the sealing holder of the heating nozzle on the burner head Effects on the flexibility of the burner head insert, as previously explained for the cutting nozzle.
Die Düsen des erfindungsgemäßen Schneidbrenners bestehen in der Regel aus Edelstahl, Messing oder aus einer temperaturfesten Kupferlegierung. Die Heizdüse kann auch aus Keramik bestehen. Besonders bei diesen metallischen Werkstoffen wird eine Verbesserung hinsichtlich der Verschleißfestigkeit erreicht, wenn die Oberfläche der Schneiddüse und/oder die Oberfläche der Heizdüse eine Hartstoffschicht aufweist. Dadurch ergibt sich eine längere Lebensdauer der Düsen und ein geringerer Wartungsaufwand. Als Hartstoffschicht kommen insbesondere Beschichtungen aus Metallnitriden oder -carbiden in Betracht, wie zum Beispiel CrN, TiN, TiC, WC.The nozzles of the cutting torch according to the invention generally consist of stainless steel, brass or a temperature-resistant copper alloy. The heating nozzle can also be made of ceramic. With these metallic materials in particular, an improvement in wear resistance is achieved if the surface of the cutting nozzle and / or the surface of the heating nozzle has a hard material layer. This results in a longer service life for the nozzles and less maintenance. In particular, coatings made of metal nitrides or carbides, such as CrN, TiN, TiC, WC, come into consideration as the hard material layer.
Hinsichtlich des Düsensystems für langsam verbrennende und für schnell verbrennende Gase (in Verbindung mit Sauerstoff) für einen Schneidbrenner nach der vorliegenden Erfindung wird die eingangs angegebene technische Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, durch eine stromabseitig der Stützfläche zylinderförmig ausgebildete Heizdüse und mehrere auswechselbare, jeweils für ein Brenngas ausgelegte, stromabseitig der Auflagefläche zylinderförmig ausgebildete Schneiddüsen, wobei alle Schneiddüsen zwischen oberem Ende und Auflagefläche einen oberen Außenzylinder gleicher Teillänge, und zwischen Auflagefläche und Düsenaustritt einen unteren Außenzylinder mit einer auf das jeweilige Brenngas abgestimmte Teillänge aufweisen, derart, dass sich bei auf der Stützfläche aufliegender Auflagefläche ein in Abhängigkeit vom jeweiligen Brenngas vorgegebener axialer Abstand zwischen dem Düsenaustritt der Schneiddüse und dem Düsenaustritt der Heizdüse einstellt.With regard to the nozzle system for slow-burning and for fast-burning gases (in combination with oxygen) for a cutting torch according to the present invention, the technical problem specified at the outset is achieved according to the invention by a heating nozzle which is cylindrical in shape downstream of the supporting surface and a plurality of exchangeable heating nozzles, each designed for a fuel gas , downstream of the support surface, cylindrical cutting nozzles, with all cutting nozzles between the upper end and the support surface having an upper outer cylinder of the same partial length, and between the support surface and the nozzle outlet having a lower outer cylinder with a partial length matched to the respective fuel gas, such that there is a support surface resting on the support surface an axial distance between the nozzle outlet of the cutting nozzle and the nozzle outlet of the heating nozzle is set as a function of the respective fuel gas.
Die zylinderförmige Ausbildung der Heizdüse (Innenzylinder) und derThe cylindrical design of the heating nozzle (inner cylinder) and
Schneiddüse (unterer Außenzylinder) im Bereich des jeweiligen unteren Endes sind eine Voraussetzung für das erfindungsgemäße Düsensystem. Eine andere Voraussetzung besteht darin, dass der Innenzylinder der Heizdüse als radiale Führung des unteren Außenzylinders der Schneiddüse dient, wie dies oben anhand der Beschreibung des erfindungsgemäßen Schneidbrenners näher erläutert ist. Denn dadurch, dass die Heizdüse den unteren Außenzylinder der Schneiddüse führt - also mit geringem radialem Spiel umgibt - wird ein Wechsel der Schneiddüse ohne großen Aufwand und ohne die Gefahr einer Beschädigung von Pass- oder Kontaktflächen ermöglicht. Die zylinderförmige Ausbildung der Heizdüse im Bereich ihres „Innenzylinders" macht diese für den Einsatz mit unterschiedlichen Schneiddüsen, beispielsweise von Schneiddüsen für langsam verbrennende Brenngase oder für schnell verbrennende Brenngase geeignet. Jedoch mit der Maßgabe, dass die Schneiddüsen eine entsprechende zylinderförmige Ausbildung im Bereich ihres „unteren Außenzylinders" und darüber hinaus zwischen oberem Ende und Auflagefläche eine gleiche Länge aufweisen.Cutting nozzle (lower outer cylinder) in the area of the respective lower end are a prerequisite for the nozzle system according to the invention. Another requirement is that the inner cylinder of the heating nozzle serves as a radial guide for the lower outer cylinder of the cutting nozzle, as is explained in more detail above with reference to the description of the cutting torch according to the invention. Because the heating nozzle guides the lower outer cylinder of the cutting nozzle - that is, surrounds it with little radial play - it is possible to change the cutting nozzle with little effort and without the risk of damaging the mating or contact surfaces. The cylindrical design of the heating nozzle in the area of its “inner cylinder” makes it suitable for use with different cutting nozzles, for example cutting nozzles for slow-burning fuel gases or for fast-burning fuel gases. However, with the proviso that the cutting nozzles have a corresponding cylindrical design in the area of their “ lower outer cylinder "and moreover have the same length between the upper end and the support surface.
Die bei jeder Schneiddüse des Düsensystems gleiche Länge gewährleistet, dass die jeweilige Schneiddüse exakt zu der durch Brennerkopf und Heizdüse vorgegebenen Konfiguration passen.The same length for each cutting nozzle in the nozzle system ensures that the respective cutting nozzle exactly matches the configuration specified by the burner head and heating nozzle.
Die Teillänge zwischen Auflagefläche und Düsenaustritt entspricht der Länge des „unteren Außenzylinders". Diese Länge hängt vom Einsatzbereich der jeweiligen Schneiddüse ab, der insbesondere durch die Art des Brenngases gekennzeichnet ist. Denn durch die Länge des unteren Außenzylinders wird der axiale Abstand zwischen dem Düsenaustritt der Schneiddüse und dem Düsenaustritt der Heizdüse vorgegeben. Dieser ist bei einem schnell verbrennenden Brenngas geringer als bei einem langsam verbrennenden Brenngas. Der „Düsenaustritt" verläuft in der Ebene der Unterkante der jeweiligen Düse.The partial length between the contact surface and the nozzle outlet corresponds to the length of the "lower outer cylinder". This length depends on the area of use of the respective cutting nozzle, which is particularly characterized by the type of fuel gas. Because the length of the lower outer cylinder determines the axial distance between the nozzle outlet Cutting nozzle and the nozzle outlet of the heating nozzle. This is lower with a fast-burning fuel gas than with a slow-burning fuel gas. The "nozzle outlet" runs in the plane of the lower edge of the respective nozzle.
Die Länge des unteren Außenzylinders ist ohne großen Fertigungsaufwand exakt einstellbar; eine aufwendige Anpassung von Innenkonus und Außenkonus aufeinander ist nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Düsensystem zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem Wechsel der Art des Brenngases die bisherige Schneiddüse durch eine an die neuen Erfordernisse angepasste Schneiddüse ersetzt werden, ohne dass ein Austausch der Heizdüse erforderlich ist. Die Heizdüse ist für den Einsatz mit jeder der Schneiddüsen des Düsensystems geeignet und kann auch bei einem Austausch der Schneiddüse beibehalten werden. Dies verringert die Vielfalt der zu bevorratenden Heizdüsenformen, vereinfacht die Lagerhaltung und verbessert im übrigen die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Schneidbrenners, indem Kombinationen ungeeigneter Düsen vermieden werden.The length of the lower outer cylinder can be exactly adjusted without great manufacturing effort; a complex adaptation of the inner cone and outer cone to one another is not necessary. The nozzle system according to the invention is characterized in that when the type of fuel gas is changed, the previous cutting nozzle is replaced by a cutting nozzle adapted to the new requirements, without the need to replace the heating nozzle. The heating nozzle is suitable for use with any of the cutting nozzles in the nozzle system and can also be retained when the cutting nozzle is replaced. This reduces the variety of the heater nozzle shapes to be stored, simplifies storage and improves the operational safety of the Cutting torch according to the invention by avoiding combinations of unsuitable nozzles.
Im Hinblick auf eine flexiblen Einsatz des Schneidbrenners und eines geringen Aufwands für die Düsenfertigung und Lagerhaltung hat sich ein Düsensystem besonders bewährt, mit Schneiddüsen, bei denen die Teillänge des unteren Außenzylinders zwischen 6 mm und 10 mm beträgt, bei dem die Länge des oberen Außenzylinders im Bereich zwischen 25 mm und 30 mm liegt, und bei dem die Teillänge des unteren Außenzylinders in Abhängigkeit vom jeweiligen Brenngas und/oder dem Leistungsbereich derart gewählt wird, dass sich bei auf der Stützfläche aufliegender Auflagefläche ein axialer Abstand zwischen dem Düsenaustritt der Schneiddüse und dem Düsenaustritt der Heizdüse im Bereich zwischen 0 mm und 3 mm ergibt.With regard to the flexible use of the cutting torch and a low outlay for nozzle manufacture and storage, a nozzle system has proven particularly useful, with cutting nozzles in which the partial length of the lower outer cylinder is between 6 mm and 10 mm, in which the length of the upper outer cylinder in the Range is between 25 mm and 30 mm, and in which the partial length of the lower outer cylinder is selected as a function of the respective fuel gas and / or the power range such that there is an axial distance between the nozzle outlet of the cutting nozzle and the nozzle outlet when the support surface rests on the support surface the heating nozzle in the range between 0 mm and 3 mm.
Weitere Verbesserungen des erfindungsgemäßen Düsensystems ergeben sich durch Ausgestaltungen der Schneiddüsen mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5, 7, 9 und 10. Auf die entsprechenden Erläuterungen zum erfindungsgemäßen Schneidbrenner wird verwiesen.Further improvements of the nozzle system according to the invention result from configurations of the cutting nozzles with the features of claims 2 to 5, 7, 9 and 10. Reference is made to the corresponding explanations for the cutting torch according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen im einzelnen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and a drawing. The drawings show in detail:
Figur 1 : eine Ansicht einer Schneiddüse für einen erfindungsgemäßen Schneidbrenner in einem Längsschnitt,FIG. 1 shows a longitudinal section of a cutting nozzle for a cutting torch according to the invention,
Figur 2: eine Ansicht einer Heizdüse für einen erfindungsgemäßen Schneidbrenner in einem Längsschnitt,FIG. 2 shows a longitudinal section of a heating nozzle for a cutting torch according to the invention,
Figur 3: eine Ansicht eines Brennerkopfes für einen erfindungsgemäßen Schneidbrenner in einem Längsschnitt,FIG. 3 shows a longitudinal section of a torch head for a cutting torch according to the invention,
Figur 4: eine Zusammenbauzeichnung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, montierten Schneidbrenners in einem Längsschnitt,FIG. 4: an assembly drawing of a first embodiment of an assembled cutting torch according to the invention in a longitudinal section,
Figur 5a: einen Längsschnitt einer Schneiddüse für schnell verbrennendes Gas, montiert in einer Heizdüse, Figur 5b: einen Längsschnitt einer Schneiddüse für langsam verbrennendes Gas, montiert in einer Heizdüse, undFIG. 5a: a longitudinal section of a cutting nozzle for rapidly burning gas, mounted in a heating nozzle, Figure 5b: a longitudinal section of a cutting nozzle for slowly burning gas, mounted in a heating nozzle, and
Figur 6 eine Zusammenbauzeichnung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, montierten Schneidbrenners in einem Längsschnitt.Figure 6 is an assembly drawing of a second embodiment of an assembled cutting torch according to the invention in a longitudinal section.
Figur 4 zeigt eine erste Ausführungsform eines montierten Schneidbrenners gemäß der Erfindung. Dieser ist Teil einer Brennschneidmaschine zum Autogenschneiden. Der Schneidbrenner besteht im wesentlichen aus einem Brennerkopf 1 , der mit einer Schneiddüse 2, und mit einer die Schneiddüse 2 umgreifenden Heizdüse 3 mittels einer Kupplung 4 verbunden ist. Im folgenden werden die konstruktiven Merkmale der einzelnen Bauteile und deren Funktion anhand der Figuren 1 bis 3 und der Zusammenbauzeichnung gemäß Figur 4 näher erläutert.Figure 4 shows a first embodiment of an assembled cutting torch according to the invention. This is part of a flame cutting machine for oxyfuel cutting. The cutting torch essentially consists of a burner head 1, which is connected to a cutting nozzle 2 and to a heating nozzle 3 encompassing the cutting nozzle 2 by means of a coupling 4. The structural features of the individual components and their function are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3 and the assembly drawing according to FIG.
Die Schneiddüse 2 gemäß Figur 1 besteht aus einem um die Mittelachse 15 rotationssymmetrischen, im wesentlichen zylinderförmigen Messingteil, das mit einer Hartstoffschicht aus Chromnitrid (CrN) versehen ist. Der Außenmantel der Schneiddüse 2 weist zwei zylinderförmige Längenabschnitte auf, die sich in ihrem Durchmesser unterscheiden, und die durch eine umlaufende Rechteck-Stufe 5 mit einer stromabseitig weisenden und senkrecht zur Mittelachse 15 verlaufenden Auflagefläche mit einer definierten, umlaufenden Abschlusskante 25 verbunden sind. Im oberen stromaufseitigen Längenabschnitt 6 (oberer Außenzylinder) liegt der Außendurchmesser bei 8 mm, im unteren stromabseitigen Längenabschnitt 7 (oberer Außenzylinder) beträgt der Außendurchmesser 6 mm. Die Schneiddüse 2 ist Teil des erfindungsgemäßen Düsensystems, das mehrere auswechselbare Schneiddüsen umfasst, die jeweils für ein bestimmtes Brenngas und einen vorgegebenen Leistungsbereich ausgelegt sind. Bei allen Düsen dieses Düsensystems hat der obere Außenzylinder 6 eine Länge von 30 mm. Die Länge des unteren Außenzylinders 7 ist maßgeblich für die Eignung der Schneiddüse hinsichtlich der Art des Brenngases. Bei der Schneiddüse 2, die für schnell verbrennendes Brenngas ausgelegt ist, liegt die Länge des unteren Außenzylinder 7 bei 8 mm. Der untere Außenzylinder 7 und der daran angrenzende Teil des oberen Außenzylinders 6 sind mit einer Vielzahl axialer Längsschlitze 8 versehen, die über den Umfang des Außenmantels gleichmäßig verteilt sind, und die sich über die Stufe 5 erstrecken. Die Längsschlitze 8 dienen der Zufuhr eines Brenngas- Sauerstoffgemisches zum Heizdüsen-Austritt (siehe Figur 4).The cutting nozzle 2 according to FIG. 1 consists of a substantially cylindrical brass part which is rotationally symmetrical about the central axis 15 and which is provided with a hard material layer made of chromium nitride (CrN). The outer jacket of the cutting nozzle 2 has two cylindrical longitudinal sections, which differ in their diameter, and which are connected by a circumferential rectangular step 5 with a support surface facing downstream and perpendicular to the central axis 15 and having a defined, circumferential end edge 25. In the upper upstream length section 6 (upper outer cylinder) the outer diameter is 8 mm, in the lower downstream length section 7 (upper outer cylinder) the outer diameter is 6 mm. The cutting nozzle 2 is part of the nozzle system according to the invention, which comprises a plurality of interchangeable cutting nozzles, each of which is designed for a specific fuel gas and a predetermined output range. With all nozzles of this nozzle system, the upper outer cylinder 6 has a length of 30 mm. The length of the lower outer cylinder 7 is decisive for the suitability of the cutting nozzle with regard to the type of fuel gas. In the cutting nozzle 2, which is designed for fast-burning fuel gas, the length of the lower outer cylinder 7 is 8 mm. The lower outer cylinder 7 and the part of the upper outer cylinder 6 adjoining it are provided with a plurality of axial longitudinal slots 8, which are evenly distributed over the circumference of the outer jacket and which extend over the step 5. The longitudinal slots 8 serve to supply a fuel gas / oxygen mixture for the outlet of the heating nozzle (see FIG. 4).
Am oberen Ende der Schneiddüse 2 weist der Außenmantel eine umlaufende Nut auf, die für die Aufnahme eines O-Rings 9 aus einem hitzebeständigen Werkstoff, z.B. Silikon, vorgesehen ist.At the upper end of the cutting nozzle 2, the outer jacket has a circumferential groove which is used to receive an O-ring 9 made of a heat-resistant material, e.g. Silicone, is provided.
Die stirnseitige Außenkante 10 am oberen Ende der Schneiddüse 2 ist abgerundet und ragt in eine Innenbohrung 30 des Brennerkopfes 1 , an deren Innenwandung der O-Ring 9 dichtend anliegt.The front outer edge 10 at the upper end of the cutting nozzle 2 is rounded and protrudes into an inner bore 30 of the burner head 1, on the inner wall of which the O-ring 9 lies sealingly.
Mittels des O-Rings 9 wird die Schneidsauerstoffleitung 11 nach Außen abgedichtet und gleichzeitig wird die Schneiddüse 2 innerhalb einer Innenbohrung 30 des Brennerkopfs 1 (Figur 4) radial fixiert. Auf einen axialen stirnseitigen Anschlag für die Schneiddüse in der Innenbohrung 30 wird verzichtet, so dass durch axiales Spiel Maßtoleranzen in der Länge der Schneiddüse abgefangen werden können. Die axiale Position der Schneiddüse 2 wird allein durch die definierte Auflage auf einer Stützstufe 16 der Heizdüse 3 bestimmt (siehe Figur 4), was durch den auf die obere Stirnseite 10 wirkenden Schneidsauerstoff-Druck gewährleistet wird. Diese Art der Halterung der Schneiddüse 2 - unmittelbar am Brennerkopf und ohne mechanische Verbindung - erfordert einen geringen Aufwand beim Düsenwechsel und es wird darüber hinaus eine geringe Bauhöhe und eine im Vergleich zu einer metallischen Dichtung verbesserte Dichtheit erreicht.The cutting oxygen line 11 is sealed to the outside by means of the O-ring 9 and at the same time the cutting nozzle 2 is radially fixed within an inner bore 30 of the torch head 1 (FIG. 4). An axial end stop for the cutting nozzle in the inner bore 30 is dispensed with, so that dimensional tolerances in the length of the cutting nozzle can be absorbed by axial play. The axial position of the cutting nozzle 2 is determined solely by the defined support on a support step 16 of the heating nozzle 3 (see FIG. 4), which is ensured by the cutting oxygen pressure acting on the upper end face 10. This type of mounting of the cutting nozzle 2 - directly on the torch head and without mechanical connection - requires little effort when changing the nozzle and, in addition, a low overall height and an improved seal compared to a metallic seal are achieved.
In der Mittelachse 15 der Schneiddüse 2 verläuft der Schneidsauerstoffkanal 11 , der in Form einer Laval-Düse ausgebildet ist. Der Düseneintritt 24 verengt sich von oben nach unten trichterförmig, um einen turbulenzarmen Gaseintritt zu gewährleisten. Nach dem Düseneintritt verengt sich der Schneidsauerstoffkanal 11 in Form eines Innenkonus 12 im oberen Ende der Schneiddüse 2 und mündet im unteren Ende der Schneiddüse 2 als mehr oder weniger zylindrische Innenbohrung (Laval-Düse) am Düsenaustritt 13. Die in Figur 2 gezeigte Heizdüse 3 besteht aus Kupfer. Sie ist ebenfalls rotationssymmetrisch um die Mittelachse 15 ausgebildet und mit einer Hartstoffschicht aus CrN versehen. Die Heizdüse 3 ist für die Aufnahme einer Schneiddüse 2 gemäß Figur 1 geeignet. Hierzu weist die Durchgangsbohrung 17 der Heizdüse 3 im Bereich zwischen ihrem oberen, stromaufseitigen Ende und dem Düsenaustritt 14 eine radial umlaufende, nach oben gerichtete Stützstufe 16 auf, auf der die Schneiddüse 2 mit ihrer stromabseitig gerichteten Auflagefläche der Stufe 5 aufliegt (Figur 4). Die Durchgangsbohrung 17 ist unterhalb der Stützstufe 16 zylinderförmig mit einem Innendurchmesser von etwas mehr als 6 mm ausgebildet. Der mit der Bezugsziffer 18 gekennzeichnete zylinderförmige Längenabschnitt hat eine Länge von 10 mm und dient ohne Bildung einer schlüssigen Verbindung als radiale Führung für den unteren Außenzylinder 7 der Schneiddüse 2. Dadurch können Schneiddüse 2 und Heizdüse 3 separat gewechselt werden.The cutting oxygen channel 11, which is designed in the form of a Laval nozzle, runs in the central axis 15 of the cutting nozzle 2. The nozzle inlet 24 narrows in a funnel shape from top to bottom in order to ensure a low-turbulence gas inlet. After the nozzle inlet, the cutting oxygen channel 11 narrows in the form of an inner cone 12 in the upper end of the cutting nozzle 2 and opens into the lower end of the cutting nozzle 2 as a more or less cylindrical inner bore (Laval nozzle) at the nozzle outlet 13. The heating nozzle 3 shown in Figure 2 is made of copper. It is also rotationally symmetrical about the central axis 15 and provided with a hard material layer made of CrN. The heating nozzle 3 is suitable for receiving a cutting nozzle 2 according to FIG. 1. For this purpose, the through-bore 17 of the heating nozzle 3 in the area between its upper, upstream end and the nozzle outlet 14 has a radially circumferential, upwardly directed support step 16, on which the cutting nozzle 2 rests with its downstream contact surface of step 5 (FIG. 4). The through hole 17 is cylindrical below the support step 16 with an inner diameter of slightly more than 6 mm. The cylindrical length section marked with the reference number 18 has a length of 10 mm and serves as a radial guide for the lower outer cylinder 7 of the cutting nozzle 2 without forming a coherent connection. This enables the cutting nozzle 2 and heating nozzle 3 to be replaced separately.
Der Außenmantel der Heizdüse 3 weist einen sich zum Düsenaustritt verjüngenden Konus 19 auf, der nach oben in einen im wesentlichen zylinderförmigen Längenabschnitt 20 übergeht. Am oberen Ende des Längenabschnitts 20 ist eine umlaufende Nut mit einem O-Ring 21 aus Silikon vorgesehen, der an der Innenwandung einer Ringnut 33 im Brennerkopf 1 dichtend anliegt (Figur 4).The outer jacket of the heating nozzle 3 has a cone 19 which tapers towards the nozzle outlet and merges upwards into an essentially cylindrical length section 20. At the upper end of the length section 20 there is a circumferential groove with an O-ring 21 made of silicone, which lies sealingly against the inner wall of an annular groove 33 in the burner head 1 (FIG. 4).
Mittels des O-Rings 21 wird die Zuleitung 26 (siehe Figur 4) für das Brennstoff- Sauerstoffgemisch gegen Atmosphäre abgedichtet und gleichzeitig wird die Heizdüse 3 innerhalb der Ringnut 33 des Brennerkopfs 1 radial fixiert (Figur 4). Diese Art der Fixierung der Heizdüse 3 erfordert einen geringen Aufwand beim Düsenwechsel und es wird darüber hinaus eine geringe Bauhöhe und eine im Vergleich zu einer metallischen Dichtung verbesserte Dichtheit erreicht.The supply line 26 (see FIG. 4) for the fuel-oxygen mixture is sealed from the atmosphere by means of the O-ring 21, and at the same time the heating nozzle 3 is fixed radially within the annular groove 33 of the burner head 1 (FIG. 4). This type of fixation of the heating nozzle 3 requires little effort when changing the nozzle and, in addition, a low overall height and an improved seal compared to a metallic seal are achieved.
Stromabseitig zum O-Ring 21 ist ein umlaufender Außenkragen 22 vorgesehen, dessen Oberseite im montierten Schneidbrenner gegen eine nach unten gerichtete Ringfläche des Brennerkopfs 1 anliegt (siehe Figur 4). An der Unterseite des Außenkragens 22 greift die am Brennerkopf 1 befestigte Kupplung 4 an, wie weiter unten noch näher beschrieben wird. Ein weiterer O-Ring 38 liegt am Außenmantel der Heizdüse 3 und an der Unterseite des Außenkragens 22 an. Dieser wird von der den Außenkragen 22 untergreifenden Kupplung 4 gegen die Unterseite des Außenkragens 22 gepresst und drückt dadurch die Heizdüse 3 nach oben, gegen den Brennerkopf 1. Durch die beiden axial versetzten O-Ringe 21 , 38 wird ein Verkippen der Heizdüse 3 verhindert und es werden Fertigungstoleranzen der Heizdüse 3 kompensiert.A circumferential outer collar 22 is provided downstream of the O-ring 21, the upper side of which rests in the mounted cutting torch against an annular surface of the torch head 1 directed downward (see FIG. 4). The coupling 4 attached to the burner head 1 engages on the underside of the outer collar 22, as will be described in more detail below. Another O-ring 38 rests on the outer jacket of the heating nozzle 3 and on the underside of the outer collar 22. This is pressed by the coupling 4 under the outer collar 22 against the underside of the outer collar 22 and thereby presses the heating nozzle 3 upwards, against the burner head 1. The two axially offset O-rings 21, 38 prevent the heating nozzle 3 from tilting and manufacturing tolerances of the heating nozzle 3 are compensated.
Um einen Düsenwechsel zu erleichtern, wird zwischen Heizdüse 3 und Kupplung 4 eine lockere Verbindung erzeugt, die beim Lösen der Kupplung 4 vom Brennerkopf 1 ein Herausrutschen der Heizdüse 3 aus der Innenbohrung der Kupplung 4 sowohl nach unten als auch nach oben verhindert. Hierzu ist am Außenmantel der Heizdüse 3 unterhalb der Außenkragens 22 eine Umfangseinfräsung 23 vorgesehen, in die ein O-Ring 29 eingelegt ist, der - wie Figur 4 zeigt - in eine entsprechende Innennut in der Kupplung 4 eingreift. Heizdüse 3 und Kupplung 4 können nur gegen den Widerstand des O-Rings 29 auseinander gezogen werden.In order to facilitate a nozzle change, a loose connection is generated between the heating nozzle 3 and the coupling 4, which prevents the heating nozzle 3 from slipping out of the inner bore of the coupling 4 both downwards and upwards when the coupling 4 is released from the burner head 1. For this purpose, a circumferential milling 23 is provided on the outer jacket of the heating nozzle 3 below the outer collar 22, into which an O-ring 29 is inserted, which - as FIG. 4 shows - engages in a corresponding inner groove in the coupling 4. The heating nozzle 3 and coupling 4 can only be pulled apart against the resistance of the O-ring 29.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Brennerkopf 1 für den erfindungsgemäßen Schneidbrenner. Dieser besteht aus einem im wesentlichen zylinderförmigen Messing-Bauteil, in dem die Anschlussleitung 25 für den Schneidsauerstoff und die Anschlussleitung 26 für das Brenngas- Sauerstoffgemisch verlaufen, und an dessen Außenmantel die Kupplung 4 mittels Kugelfallen 27, 28, die Heizdüse 3 und die Schneiddüse 2 lösbar befestigt sind (Figur 4).Figure 3 shows an embodiment of a torch head 1 for the cutting torch according to the invention. This consists of an essentially cylindrical brass component in which the connecting line 25 for the cutting oxygen and the connecting line 26 for the fuel gas / oxygen mixture run, and on the outer jacket of which the coupling 4 by means of ball traps 27, 28, the heating nozzle 3 and the cutting nozzle 2 are releasably attached (Figure 4).
Hierzu ist der den Düsen (2,3) zugewandte, untere Teil des Brennerkopfs 1 mit einer zentralen Innenbohrung 30 versehen, die einen Teil der Anschlussleitung 25 bildet und die gleichzeitig als Aufnahme für das obere Ende der Schneiddüse 2 dient. Die Innenbohrung 30 ist hierfür mit einer radialen metallischen Dichtfläche 32 versehen. Oberhalb davon ist zusätzlich ein Innengewinde 31 vorgesehen. Somit ist der Brennerkopf 1 sowohl für die Aufnahme einer Schneiddüse mit einem zum Innengewinde 31 passenden Standard-Außengewinde geeignet als auch für die dichtende Aufnahme einer Schneiddüse 2, die mit einem an der Dichtfläche 32 anliegenden O-Ring 9 versehen ist (wie oben anhand Figur 1 beschrieben). Für die axiale Fixierung der Schneiddüse 2 mit O-Ring 9 am Brennerkopf 1 ist im Bereich unterhalb des Innengewindes 31 eine Querschnittsverengung vorgesehen, an der die Stirnfläche der Schneiddüse 2 im eingebauten Zustand anliegt (siehe Figur 4).For this purpose, the lower part of the torch head 1 facing the nozzles (2, 3) is provided with a central inner bore 30 which forms part of the connecting line 25 and which also serves as a receptacle for the upper end of the cutting nozzle 2. For this purpose, the inner bore 30 is provided with a radial metallic sealing surface 32. An internal thread 31 is additionally provided above it. Thus, the burner head 1 is suitable both for receiving a cutting nozzle with a standard external thread matching the internal thread 31 and for sealingly receiving a cutting nozzle 2 which is provided with an O-ring 9 abutting the sealing surface 32 (as above with reference to FIG 1 described). For the axial fixation of the cutting nozzle 2 with O-ring 9 on In the area below the internal thread 31, the burner head 1 is provided with a cross-sectional constriction against which the end face of the cutting nozzle 2 bears in the installed state (see FIG. 4).
Weiterhin ist der untere Teil des Brennerkopfs 1 mit einer am unteren Brennerkopf-Ende beginnenden Ringnut 33 versehen, in die die Anschlussleitung 26 mündet und die gleichzeitig eine Aufnahme für das obere Ende der Heizdüse 3 bildet. Die Ringnut 33 ist hierfür mit einer radialen metallischen Dichtfläche 35 versehen, und oberhalb davon zusätzlich mit einem Innengewinde 34. Damit ist der Brennerkopf 1 sowohl für die Aufnahme einer Heizdüse mit einem zum Innengewinde 34 passenden Außengewinde geeignet als auch für die dichtende Aufnahme einer Heizdüse 3, die mit einem an der Dichtfläche 35 anliegenden O- Ring 21 versehen ist (wie oben anhand Figur 2 beschrieben). Der Außenkragen 22 der Heizdüse 3 dient der axialen Fixierung der Heizdüse 3 am Brennerkopf 1 , indem dessen Oberseite im montierten Schneidbrenner gegen eine stirnseitige Ringfläche 36 des Brennerkopfs 1 anliegt (siehe Figur 4). Dabei ist jeweils die Dichtfläche 32 bzw. 35 für die Aufnahme einer Düse 3, 4 mit O-Ring 9, 21 stromabseitig der jeweiligen Innengewinde 31 , 34 angeordnet.Furthermore, the lower part of the burner head 1 is provided with an annular groove 33 beginning at the lower end of the burner head, into which the connecting line 26 opens and which at the same time forms a receptacle for the upper end of the heating nozzle 3. For this purpose, the annular groove 33 is provided with a radial metallic sealing surface 35, and above it also with an internal thread 34. The burner head 1 is therefore suitable both for receiving a heating nozzle with an external thread matching the internal thread 34 and for sealingly receiving a heating nozzle 3 which is provided with an O-ring 21 abutting the sealing surface 35 (as described above with reference to FIG. 2). The outer collar 22 of the heating nozzle 3 serves to axially fix the heating nozzle 3 to the torch head 1, in that the top side thereof in the mounted cutting torch bears against an end face 36 of the torch head 1 (see FIG. 4). The sealing surface 32 and 35 for receiving a nozzle 3, 4 with an O-ring 9, 21 is arranged downstream of the respective internal thread 31, 34.
Der Brennerkopf 1 weist somit zwei alternative Elemente für die Herstellung der Verbindung mit einer in die Innenbohrung 30 hineinragenden Schneiddüse und einer in die Ringnut 33 hineinragenden Heizdüse 3 auf. Nämlich jeweils ein Innengewinde 31 , 34 das mit einem entsprechenden Außengewinde von Schneiddüse bzw. Heizdüse korrespondiert, und jeweils eine radial umlaufende Dichtfläche 32, 35, gegen die der O-Ring 9 am Außenmantel der Schneiddüse 3 bzw. der O-Ring 21 am Außenmantel der Heizdüse 3 dichtend anliegt.The burner head 1 thus has two alternative elements for establishing the connection with a cutting nozzle projecting into the inner bore 30 and a heating nozzle 3 projecting into the annular groove 33. Namely, an internal thread 31, 34 which corresponds to a corresponding external thread of the cutting nozzle or heating nozzle, and in each case a radially circumferential sealing surface 32, 35 against which the O-ring 9 on the outer jacket of the cutting nozzle 3 and the O-ring 21 on the outer jacket the heating nozzle 3 rests sealingly.
Dadurch ist der Brennerkopf 1 sowohl für solche Düsen einsetzbar, die an ihrem oberen Ende mit einem Außengewinde versehen sind als auch für solche Düsen, die - wie in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen - an ihrem obere Ende einen Dichtungsring (O-Ring 9 bzw. 21) aufweisen.As a result, the burner head 1 can be used both for those nozzles which are provided with an external thread at their upper end and for those nozzles which - as provided in this exemplary embodiment - have a sealing ring (O-ring 9 or 21) at their upper end. exhibit.
Aus der Zusammenbauzeichnung gemäß Figur 4 ist zusätzlich zu den bisher näher beschriebenen Bauteilen des erfindungsgemäßen Schneidbrenners die Konstruktion und Funktion der Kupplung 4 erkennbar. Diese besteht im wesentlichen aus einem am Brennerkopf 1 mittels Kugelfalle 27, 28 fixierten Innenring 40, der mit einer radialen Querschnittsverengung 42 den Außenkragen 22 der Heizdüse 3 untergreift und diese in ihrer axialen Position fixiert. Der Innenring 40 ist von einem Außenring 41 umgeben, der entlang des Innenrings 40 gegen eine axial nach unten gerichtete Federkraft unter Lösen der Kugelfalle 27, 28 nach oben verschiebbar ist. Die Kupplung 4 ermöglicht ein rasches Wechseln der Düsen 2, 3. Hierzu trägt auch die Art der Abdichtung und Halterung der Düsen 2, 3 am Brennerkopf 1 mittels O-Ring-Dichtung bei.In addition to the components of the cutting torch according to the invention described so far, the construction and function of the coupling 4 can be seen from the assembly drawing according to FIG. This essentially consists of an inner ring 40 fixed to the burner head 1 by means of a ball trap 27, 28, which with a radial cross-sectional constriction 42 engages under the outer collar 22 of the heating nozzle 3 and fixes it in its axial position. The inner ring 40 is surrounded by an outer ring 41 which can be displaced upward along the inner ring 40 against an axially downward spring force by loosening the ball latch 27, 28. The coupling 4 enables the nozzles 2, 3 to be changed quickly. The type of sealing and holding of the nozzles 2, 3 on the burner head 1 by means of an O-ring seal also contributes to this.
Die anhand Figur 2 beschriebene Heizdüse 3 ist sowohl für die Aufnahme von Schneiddüsen für schnell verbrennende Brenngas als auch für die Aufnahme von Schneiddüsen für langsam verbrennende Brenngase geeignet. Dies ist in den Figuren 5a und 5b dargestellt.The heating nozzle 3 described with reference to FIG. 2 is suitable both for receiving cutting nozzles for rapidly burning fuel gas and for receiving cutting nozzles for slowly burning fuel gases. This is shown in Figures 5a and 5b.
Die zylinderförmige Ausbildung der Heizdüse 3 (siehe Figur 2) im Bereich des Innenzylinders 18 macht diese für den Einsatz mit unterschiedlichen Schneiddüsen geeignet. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass auch dieThe cylindrical design of the heating nozzle 3 (see FIG. 2) in the area of the inner cylinder 18 makes it suitable for use with different cutting nozzles. However, this requires that the
Schneiddüsen eine entsprechende zylinderförmige Ausbildung im Bereich des Außenzylinders 7 (Figur 1) und darüber hinaus im oberen stromaufseitigen Längenabschnitt 6 die gleiche Teillänge aufweisen. Dies ist bei den Schneiddüsen 2a (Figur 5a) und 2b (Figur 5b) der Fall. Somit passen die Schneiddüsen 2a, 2b exakt zu der durch Brennerkopf 1 und Heizdüse 3 vorgegebenen Konfiguration.Cutting nozzles have a corresponding cylindrical design in the area of the outer cylinder 7 (FIG. 1) and moreover in the upper upstream length section 6 the same partial length. This is the case with the cutting nozzles 2a (FIG. 5a) and 2b (FIG. 5b). The cutting nozzles 2a, 2b thus fit exactly to the configuration specified by the burner head 1 and heating nozzle 3.
Die Schneiddüsen 2a, 2b unterscheiden sich nur in der Länge des jeweiligen Außenzylinders und durch die Strömungsquerschnitte der Düsenschlitze. Bei der Schneiddüse 2a, die für schnell verbrennendes Brenngas ausgelegt ist, liegt die Länge des Außenzylinders 7a bei 8 mm und bei der Schneiddüse 2b, die für langsam verbrennendes Brenngas ausgelegt ist, hat der Außenzylinder 7b eine Länge von 7 mm. Zwischen der Unterkante der Heizdüse 3 (Düsenaustritt 14) und der Unterkante der Schneiddüse 2a (Düsenaustritt 13) ergibt sich dadurch ein axialer Abstand von 0 mm und zwischen der Unterkante der Heizdüse 3 (Düsenaustritt 14) und der Unterkante der Schneiddüse 2b (Düsenaustritt 13) ein axialer Abstand (Bezugsziffer 50) von 1 mm. Bei einem Wechsel der Art des Brenngases kann die bisherige Schneiddüse durch eine an die neuen Erfordernisse angepasste Schneiddüse ersetzt werden, ohne dass ein Austausch der Heizdüse erforderlich ist. Die Heizdüse ist für den Einsatz mit jeder der Schneiddüsen des Düsensystem geeignet und kann auch bei einem Austausch der Schneiddüse beibehalten werden. Dies verringert die Vielfalt der zu bevorratenden Düsenformen, vereinfacht die Lagerhaltung und verbessert im übrigen die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Schneidbrenners, indem Kombinationen ungeeigneter Düsen vermieden werden.The cutting nozzles 2a, 2b differ only in the length of the respective outer cylinder and in the flow cross sections of the nozzle slots. In the cutting nozzle 2a, which is designed for fast-burning fuel gas, the length of the outer cylinder 7a is 8 mm, and in the cutting nozzle 2b, which is designed for slow-burning fuel gas, the outer cylinder 7b has a length of 7 mm. This results in an axial distance of 0 mm between the lower edge of the heating nozzle 3 (nozzle outlet 14) and the lower edge of the cutting nozzle 2a (nozzle outlet 13) and between the lower edge of the heating nozzle 3 (nozzle outlet 14) and the lower edge of the cutting nozzle 2b (nozzle outlet 13) an axial distance (reference number 50) of 1 mm. When changing the type of fuel gas, the previous cutting nozzle can be replaced by a cutting nozzle adapted to the new requirements, without the need to replace the heating nozzle. The heating nozzle is suitable for use with any of the cutting nozzles in the nozzle system and can also be retained when the cutting nozzle is replaced. This reduces the variety of the nozzle shapes to be stored, simplifies storage and improves the operational safety of the cutting torch according to the invention by avoiding combinations of unsuitable nozzles.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidbrenners ist zur Verbindung von Heizdüse und Schneiddüse mit dem Brennerkopf eine Kupplung in Form eines Bajonettverschlusses vorgesehen. Die Bajonettverbindung bietet gegenüber der in Figur 4 gezeigten Kugelfalle eine höhere Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Öffnen, erfordert jedoch einen etwas höheren Aufwand für eine Automatisierung des Düsenwechsels.In another embodiment of the cutting torch according to the invention, a coupling in the form of a bayonet lock is provided for connecting the heating nozzle and cutting nozzle to the torch head. Compared to the ball trap shown in FIG. 4, the bayonet connection offers greater security against unintentional opening, but requires somewhat more effort for automating the nozzle change.
Figur 6 zeigt eine derartige, zweite Ausführungsform des Schneidbrenners für eine Brennschneidmaschine zum Autogenschneiden. Sofern hierbei identische Bezugsziffern wie bei den Figuren 1 bis 4 sowie 5a und 5b verwendet sind, so sind damit die gleichen oder äquivalente Bauteile und Bestandteile bezeichnet, wie sie oben anhand der Beschreibung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidbrenners näher erläutert sind. Aus Gründen einer deutlicheren Darstellung ist die Anschlussleitung für das Brenngas- Sauerstoffgemisch in Figur 6 nicht eingezeichnet.FIG. 6 shows such a second embodiment of the cutting torch for an oxyacetylene cutting machine. If identical reference numerals are used here as in FIGS. 1 to 4 and 5a and 5b, the same or equivalent components and components are used, as are explained in more detail above with reference to the description of the first embodiment of the cutting torch according to the invention. For reasons of a clearer illustration, the connecting line for the fuel gas / oxygen mixture is not shown in FIG. 6.
Der Schneidbrenner unterscheidet sich vom Schneidbrenner gemäß Figur 4 im Wesentlichen in der Art der Verbindung der Düsen mit dem Brennerkopf 1. Der Schneidbrenner besteht aus einem Brennerkopf 1 , der mit einer Schneiddüse 2, und mit einer die Schneiddüse 2 umgreifenden Heizdüse 3 mittels einer Kupplung 61 in Form eines Bajonettverschlusses verbunden ist. Der Bajonettverschluss wird im Wesentlichen durch zwei sich am Brennerkopf 1 gegenüberliegende und aus dem Brennerkopf 1 ragende Schraubenköpfe 62, den Außenring 41 und einer an der Innenseite des Außenrings 41 umlaufenden Einfräsung 63 gebildet. Beim Aufsetzen des Brennerkopfes 1 werden die Schraubenköpfe 62 in eine in Figur 6 schematisch angedeutete Verbindungsnut 64 zu der Einfräsung 63 eingeführt und durch eine Vierteldrehung darin eingerastet.The cutting torch differs from the cutting torch according to FIG. 4 essentially in the type of connection of the nozzles to the torch head 1. The cutting torch consists of a torch head 1 which has a cutting nozzle 2 and a heating nozzle 3 which surrounds the cutting nozzle 2 by means of a coupling 61 is connected in the form of a bayonet catch. The bayonet catch is essentially formed by two screw heads 62 which lie opposite one another on the burner head 1 and protrude from the burner head 1, the outer ring 41 and a milling 63 running around the inside of the outer ring 41. When the burner head 1 is put on, the screw heads 62 are inserted into one in FIG schematically indicated connecting groove 64 introduced to the milling 63 and locked therein by a quarter turn.
Der Schneidbrenner zeigt noch eine weitere Abwandlung gegenüber der oben erläuterten ersten Ausführungsform, und zwar hinsichtlich der Schneiddüse. Die Schneiddüse 2 besteht aus einem rotationssymmetrischen, im wesentlichen zylinderförmigen Messingteil, das mit einer Hartstoffschicht aus Nickelcarbid (NiC) versehen ist. Die einzige Abwandlung gegenüber der anhand Figur 1 beschriebenen Schneiddüse besteht darin, dass im Bereich der Nut für den O- Ring 9 eine 20 μm dicke und 5 mm breite Keramikschicht 66 vorgesehen ist. Die Keramikschicht 66 vermindert die Wärmeleitung zum O-Ring 9 und verbessert so die Langzeitstabilität der Dichtung. The cutting torch shows a further modification compared to the first embodiment explained above, namely with regard to the cutting nozzle. The cutting nozzle 2 consists of a rotationally symmetrical, essentially cylindrical brass part which is provided with a hard material layer made of nickel carbide (NiC). The only modification compared to the cutting nozzle described with reference to FIG. 1 is that a 20 μm thick and 5 mm wide ceramic layer 66 is provided in the area of the groove for the O-ring 9. The ceramic layer 66 reduces the heat conduction to the O-ring 9 and thus improves the long-term stability of the seal.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schneidbrenner mit einem eine Mittelachse aufweisenden Brennerkopf, mit dem eine metallische Schneiddüse mit axialer Schneidsauerstoffleitung verbunden ist, die von einer eine axiale Durchgangsbohrung aufweisenden1. Cutting torch with a torch head having a central axis, to which a metallic cutting nozzle with an axial cutting oxygen line is connected, which has an axial through bore
Heizdüse kappenartig umgriffen wird, wobei die Schneiddüse einen Außenmantel aufweist, der mit am Umfang verteilten Längsschlitzen versehen ist, die sich vom unteren, stromabseitigen Ende der Schneiddüse über eine stromaufseitig davon vorgesehene, eine radial umlaufende Auflagefläche bildende Querschnittserweiterung erstrecken, und wobei die Heizdüse imThe nozzle is encompassed in a cap-like manner, the cutting nozzle having an outer jacket which is provided with circumferentially distributed longitudinal slots which extend from the lower, downstream end of the cutting nozzle via a cross-sectional widening provided upstream thereof and forming a radially circumferential bearing surface, and the heating nozzle in
Bereich zwischen ihrem oberen, stromaufseitigen Ende und ihrem Düsenaustritt mit einer eine radial umlaufende, stromaufseitige Stützfläche bildenden Querschnittverengung versehen ist, auf welcher die Schneiddüse mit ihrer Auflagefläche aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel der Schneiddüse (2) stromabseitig der Auflagefläche (5) als unterer Außenzylinder (7) ausgebildet ist, und dass die Durchgangsbohrung (17) der Heizdüse (3) stromabseitig der Stützfläche (16) zylinderförmig und als radiale Führung für den unteren Außenzylinder (7) ausgebildet ist.The area between its upper, upstream end and its nozzle outlet is provided with a cross-sectional constriction forming a radial circumferential, upstream side support surface, on which the cutting nozzle rests with its supporting surface, characterized in that the outer jacket of the cutting nozzle (2) downstream of the supporting surface (5) as lower outer cylinder (7), and that the through hole (17) of the heating nozzle (3) downstream of the support surface (16) is cylindrical and is designed as a radial guide for the lower outer cylinder (7).
2. Schneidbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (5) eine radial umlaufende Kante (25) aufweist, die auf der2. Cutting torch according to claim 1, characterized in that the bearing surface (5) has a radially circumferential edge (25) on the
Stützfläche (16) aufliegt.Support surface (16) rests.
3. Schneidbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Kante (25) als äußere Abschlusskante einer sich senkrecht zur Mittelachse (15) erstreckenden Auflagefläche (5) gebildet wird.3. Cutting torch according to claim 2, characterized in that the peripheral edge (25) is formed as the outer end edge of a support surface (5) extending perpendicular to the central axis (15).
4. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (2) mit einem trichterförmigen Einlass (26) für die Schneidsauerstoffleitung (11) versehen ist.4. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting nozzle (2) is provided with a funnel-shaped inlet (26) for the cutting oxygen line (11).
5. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel der Schneiddüse (2) stromaufseitig der Aufiagefläche (5) als oberer Außenzylinder (6) ausgebildet ist, dessen Zylindermantelfläche mit einem Dichtungsring (9) versehen an einer Schneiddüsen-Aufnahme (30) des Brennerkopfes (1), in die die Schneiddüse5. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the outer jacket of the cutting nozzle (2) upstream of the mounting surface (5) is designed as an upper outer cylinder (6), the Cylinder surface with a sealing ring (9) provided on a cutting nozzle receptacle (30) of the torch head (1) into which the cutting nozzle
(2) hineinragt, dichtend anliegt.(2) protrudes, fits tightly.
6. Schneidbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (2) in der Schneiddüsen-Aufnahme (30) mit axialem Spiel gehalten wird.6. Cutting torch according to claim 5, characterized in that the cutting nozzle (2) in the cutting nozzle receptacle (30) is held with axial play.
7. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (2) an ihrem oberen Ende mit einer stirnseitig abgerundeten Außenkante (10) ausgebildet ist.7. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting nozzle (2) is formed at its upper end with a rounded outer edge (10).
8. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Stützfläche (16) und dem unteren Ende der Heizdüse (3) zwischen 6 mm und 10 mm beträgt.8. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the support surface (16) and the lower end of the heating nozzle (3) is between 6 mm and 10 mm.
9. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse aus einem Metallkörper besteht, der im Bereich des anliegenden Dichtungsrings (9) mit einer Keramikschicht versehen ist.9. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting nozzle consists of a metal body which is provided in the region of the adjacent sealing ring (9) with a ceramic layer.
10. Schneidbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikschicht eine Stärke im Bereich zwischen 5 μm und 25 μm aufweist und durch Beschichtung hergestellt ist.10. Cutting torch according to claim 9, characterized in that the ceramic layer has a thickness in the range between 5 microns and 25 microns and is produced by coating.
11. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdüse (3) einen Außenmantel aufweist, der am oberen Ende mit einem Dichtungsring (21) versehen ist, der an einer im Brennerkopf (1) ausgebildeten Heizdüsen-Aufnahme (33), in die die Heizdüse11. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the heating nozzle (3) has an outer jacket which is provided at the upper end with a sealing ring (21) which is formed on a heating nozzle receptacle (33) formed in the torch head (1). into which the heating nozzle
(3) hineinragt, dichtend anliegt, wobei der Außenmantel der Heizdüse (3) stromabseitig zum Dichtungsring (21) mit einem Außenkragen (22) versehen ist, der mit einer stromaufseitigen Ringfläche an einer stirnseitigen Ringfläche (36) des Brennerkopfs (1) anliegt.(3) protrudes, rests sealingly, the outer jacket of the heating nozzle (3) being provided downstream of the sealing ring (21) with an outer collar (22) which rests with an upstream ring surface on an end ring surface (36) of the burner head (1).
12. Schneidbrenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdüse (3) mittels einer am Außenmantel der Heizdüse (3) angreifenden Kupplung (4; 61) am Brennerkopf (1) lösbar fixiert ist, wobei die Kupplung (4; 61) eine Durchgangs-Innenbohrung mit einer radialen Querschnittsverengung (42) aufweist, die den Außenkragen (22) der Heizdüse (3) untergreift.12. Cutting torch according to claim 12, characterized in that the heating nozzle (3) engages by means of an on the outer jacket of the heating nozzle (3) Coupling (4; 61) is detachably fixed to the burner head (1), the coupling (4; 61) having a through-hole with a radial cross-sectional constriction (42) which engages under the outer collar (22) of the heating nozzle (3).
13. Schneidbrenner nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel der Heizdüse (3) mit einem stromabseitig am Außenkragen (22) anliegenden, unteren Dichtungsring (38) versehen ist.13. Cutting torch according to claim 12 or 13, characterized in that the outer jacket of the heating nozzle (3) is provided with a lower sealing ring (38) lying downstream on the outer collar (22).
14. Schneidbrenner nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel der Heizdüse (3) mit einer umlaufenden Außennut (23) mit darin eingelegtem O-Ring (29) versehen ist, der in eine stromabseitig der Querschnittsverengung (42) vorgesehene14. Cutting torch according to one of claims 13 to 14, characterized in that the outer jacket of the heating nozzle (3) is provided with a circumferential outer groove (23) with an O-ring (29) inserted therein, which in a downstream of the cross-sectional constriction (42) provided
Innennut in der Innenbohrung der Kupplung (4; 61) eingreift.Inner groove engages in the inner bore of the coupling (4; 61).
15. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüsen- Aufnahme (30) koaxial von einer ringspaltförmigen Heizdüsen-Aufnahme (33) umgeben ist, in der das obere Ende der Heizdüse (3) nach Außen dichtend aufgenommen wird.15. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting nozzle receptacle (30) is coaxially surrounded by an annular gap-shaped heating nozzle receptacle (33), in which the upper end of the heating nozzle (3) is received sealingly to the outside.
16. Schneidbrenner nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüsen-Aufnahme (30) eine Innenwandung mit einem Innengewinde (31) und eine erste radial umlaufende, metallische Dichtfläche für die dichtende Aufnahme einer mit Außengewinde versehenen und an der ersten Dichtfläche anliegenden Schneiddüse aufweist, und dass die Innenwandung mit einer zweiten radial umlaufenden Dichtfläche (32) für die dichtende Aufnahme einer Schneiddüse (2) mit einem an der zweiten Dichtfläche anliegenden Dichtungsring (9) versehen ist.16. Cutting torch according to claim 15, characterized in that the cutting nozzle receptacle (30) has an inner wall with an internal thread (31) and a first radially circumferential, metallic sealing surface for the sealing reception of a cutting nozzle provided with an external thread and resting on the first sealing surface , and that the inner wall is provided with a second radially circumferential sealing surface (32) for the sealing reception of a cutting nozzle (2) with a sealing ring (9) resting on the second sealing surface.
17. Schneidbrenner nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdüsen-Aufnahme (33) eine Innenwandung mit einem Innengewinde (34) und eine erste radiale, metallische Dichtfläche für die dichtende Aufnahme einer mit Außengewinde versehenen und an der ersten Dichtfläche anliegenden Heizdüse aufweist, und dass die Innenwandung mit einer zweiten radial umlaufenden Dichtfläche (35) für die dichtende Aufnahme einer Heizdüse (3) mit einem an der zweiten Dichtfläche (35) anliegenden Dichtungsring (21) versehen ist.17. Cutting torch according to claim 14 or 15, characterized in that the heating nozzle receptacle (33) has an inner wall with an internal thread (34) and a first radial, metallic sealing surface for the sealing reception of an externally threaded heating nozzle which is in contact with the first sealing surface and that the inner wall with a second radially circumferential sealing surface (35) for the sealing reception of a The heating nozzle (3) is provided with a sealing ring (21) resting on the second sealing surface (35).
18. Schneidbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Schneiddüse (2) und/oder die Oberfläche der Heizdüse (3) eine Hartstoffschicht aufweist.18. Cutting torch according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the cutting nozzle (2) and / or the surface of the heating nozzle (3) has a hard material layer.
19. Düsensystem für einen Schneidbrenner für langsam verbrennende und für schnell verbrennende Gase nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die stromabseitig der Stützfläche (16) zylinderförmig ausgebildete Heizdüse (3) und mehrere auswechselbare, jeweils für ein Brenngas ausgelegte, stromabseitig der Auflagefläche (5) zylinderförmig ausgebildete Schneiddüsen(2a; 2b), wobei die Schneiddüsen (2a; 2b) zwischen oberem Ende und Auflagefläche (5) einen oberen Außenzylinder (6) gleicher Länge, und zwischen Auflagefläche (5) und Düsenaustritt (13) einen unteren Außenzylinder (7) mit einer auf das jeweilige Brenngas abgestimmten Teillänge aufweisen, derart, dass sich bei auf der Stützfläche (16) aufliegender19. Nozzle system for a cutting torch for slow-burning and for fast-burning gases according to one of the preceding claims, characterized by the cylinder-shaped heating nozzle (3) downstream of the support surface (16) and a plurality of interchangeable, each designed for a fuel gas, downstream of the support surface (5 ) cylindrical cutting nozzles (2a; 2b), the cutting nozzles (2a; 2b) between the upper end and the support surface (5) having an upper outer cylinder (6) of the same length, and between the support surface (5) and nozzle outlet (13) a lower outer cylinder ( 7) with a partial length matched to the respective fuel gas, in such a way that when it rests on the support surface (16)
Auflagefläche (5) ein in Abhängigkeit vom jeweiligen Brenngas vorgegebener axialer Abstand (50) zwischen dem Düsenaustritt (13) der Schneiddüse (2) und dem Düsenaustritt (14) der Heizdüse (3) einstellt.Contact surface (5) sets a predetermined axial distance (50) between the nozzle outlet (13) of the cutting nozzle (2) and the nozzle outlet (14) of the heating nozzle (3) as a function of the respective fuel gas.
20. Düsensystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Teillänge des unteren Außenzylinders (7) zwischen 6 mm und 10 mm beträgt, dass die20. Nozzle system according to claim 18, characterized in that the partial length of the lower outer cylinder (7) is between 6 mm and 10 mm, that the
Länge des oberen Außenzylinders (6) im Bereich zwischen 25 mm und 30 mm liegt, und dass die Teillänge des unteren Außenzylinders (7) in Abhängigkeit vom jeweiligen Brenngas und/oder dem Leistungsbereich derart gewählt wird, dass sich bei auf der Stützfläche (16) aufliegender Auflagefläche (5) ein axialer Abstand (50) zwischen dem Düsenaustritt (13) der Schneiddüse (2) und demThe length of the upper outer cylinder (6) is in the range between 25 mm and 30 mm, and that the partial length of the lower outer cylinder (7) is selected as a function of the respective fuel gas and / or the power range in such a way that when on the support surface (16) bearing surface (5) an axial distance (50) between the nozzle outlet (13) of the cutting nozzle (2) and the
Düsenaustritt (15) der Heizdüse (3) im Bereich zwischen 0 mm und 3 mm ergibt. Nozzle outlet (15) of the heating nozzle (3) results in a range between 0 mm and 3 mm.
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