NO174070B - Oksygenstraale-skjaerehode - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et skjærehode med en aksial oksygenkanal og et antall omliggende kanaler for brennbar blanding forbundet oppstrøms til et ringformet fordelingskammer for den brennbare blanding av den type som inkluderer en sentral del eller en skjæredyse med en aksial oksygenkanal, et antall langsgående ribber på minst en del av den langsgående del, idet den sentrale del er montert i en ytre hylse som sammen med ribbene avgrenser kanalene før den brennbare blanding.

Disse kjente skjærehoder har visse mangler, f.eks.: Tatt i betraktning størrelsen av skjærehodene (ca. 50 til 60 mm aksial lengde) er fremstillingen av skjærekanalene delikat, idet skjærekanalen har en konvergerende del fulgt av en krage og en divergerende del, og at maskinbearbeiding av konvergerende del, sonisk krage og divergerende del, utgjør et avgjørende element for til-fredsstillende ytelse.

De kjente innretninger er slik at oppstrømsenden av delen som omfatter skjærehodet dekker hylseenden slik at det for å tillate den brennbare blanding å passere til det mellomliggende fordelingskammer er nødvendig å tilveie-bringe forbindende perforeringer gjennom dekselet.

Tetning av delene som utgjør fakkelhodet på den ene side og mellom hodet og fakkellegemet på den annen side, er vanskelig å opprettholde fordi graden av tetning redu-seres p.g.a. eksistensen av en ringformet fordelingskanal i oppstrømsendeflaten av den indre del.

På grunn av nærværet av et ringformet fordelingskammer for den brennbare blanding mellom skjæredysen og hylsen er det vesentlig at disse hoder kan blottlegges fordi, når de renses etter bruk, kan små partikler av oksyder innføres til det indre og derved forstyrre gass-strømmen. På den annen side fremmer denne konstruksjonen ikke fjerning av varme som absorberes av hodet under skjæring.

Omkostningene for disse skjærehoder er relativt høye når det gjelder utgangsmaterialer og maskinering i lys av de store dimensjoner og de perforeringer som er nødvendig for tilførsel av den brennbare blanding.

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å til-veiebringe en skjærehodekonstruksjon som gjør det mulig å løse de ovenfor beskrevne problemer mens man bevarer eller sågar bedrer driftsytelsen og sikrer materialet en ut-merket industriell pålitelighet.

Skjærehodet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at skjæredysens ribber løper til et punkt nær skjæredysens oppstrømsende idet den ytre hylse omfatter et indre rom hvis tverrdimensjoner er meget lite mindre enn dimensjonen for et omdreiningslegeme som danner ytterflatene for ribbene, og at skjæredysen er i enhet med hylsen ved tvunget tilpasning inntil oppstrømsendeflåtene av skjæredysen og av hylsen befinner seg i samme tverrplan og utgjør en tettende tverrplate for endene av et skjærefakkellegeme, hvorved ribbene ved oppstrømsenden, mellom den sentrale del og den ytre hylse, avgrenser det ringformete fordelingskammer for den brennbare blanding som mates til de langsgående kanaler for den brennbare blanding, hver avgrenset av to naboribber.

Pga. dette arrangement som oppstår ved tvungen tilpasning med buttende posisjonering er resultatet en bedre mekanisk oppførsel for selve hodet, noe som gjør det mulig å redusere dimensjonen, f.eks. i aksial retning, av skjærehodet, noe som dermed merkbart øker varmefjernings-egenskapene pga. den kontinuerlige kontakt mellom ribber og hylse langs så og si hele lengden av denne. Således er fremstillingen av skjærekanalene lettere som følge av reduksjonen av hodets aksiale dimensjon (mellom 20 og 30 mm, typisk i størrelsesorden 25 mm istedenfor vanligvis 50-60 mm), noe som resulterer i en maskinering av kanalene under de ideelle betingelser, noe som igjen sikrer god ytelse, idet det oppnås en bedre motstandsevne mot opp-varming pga. den "monoblokk"-konstruksjon som oppnås ved den tvungne tilpasning, og omkostningene er lavere både for materiale og maskinering.

Ifølge en foretrukket utførelsesform har ribbene, i et begrenset område av oppstrømsdelen, en radial dimensjon som er større enn i hoveddelen av nedstrømsdelen, for derved å ligge an mot en tilsvarende skulder på hylsen.

Oppfinnelsen kan også anvendes på såkalt forhengs-skjærehoder som er kjennetegnet ved at selve skjæredysen er dannet av to deler som er forbundet med hverandre ved tvunget tilpasning, nemlig en indre del med en skjæreoksygenkanal med en oppstrømsdel med ytre anlegg for en andre del kalt forhengsdyse, utstyrt i en nedstrømsdel med en utvidelse med henblikk på den ytre vegg av skjæredysen for å danne en ringforhengskanal som står i kommunikasjon med skjæreoksygenkanalen ved hjelp av perforeringer idet forhengsdysen har ribber som løper utover derfra og er tvangstilpasset i dysehylsen.

Karakteristika og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et oppriss, før montering, av de to kompo-nenter av et skjærehode i følge oppfinnelsen. Fig. 2 er et enderiss ifølge linjen II-II i delen som angir skjæredysen. Fig. 3 er et aksialt tverrsnitt av skjæredysen i montert posisjon. Fig. 4 er et riss analogt med fig. 3 av et oksygen-forhengsskjærehode bestående av tre deler.

Under henvisning til fig. 1 til 3 består et skjærehode 1, her av to deler, nemlig en indre del som avgrenser en skjæredyse 2 eller kjerne, og en hylse som danner en oppvarmingsdyse 3.

Skjæredysen 2 omfatter en maskinert metallisk del av en i det vesentlige lettskrådd form med en videre opp-strømsende 4 og en snevrere nedstrømsende 5, og har en aksial kanal 6 som forløper rett gjennom fra oppstrøms-enden 4 til nedstrømsenden 5. Fra oppstrømsenden 4 mot nedstrømsenden 5 består denne kanal 6 av en sylindrisk del 7 av stor løpende diameter fulgt av en betydelig konvergerende del 8, en langstrakt sonisk krage av vesentlig lengde og en litt divergerende del 10 som åpner seg mot nedstrømsenden 5. På den utvendige periferi har skjæredysen 2 et antall radial ribber 11 som er dannet ved langsgående tilskjæring av den metalliske masse og som løper til en posisjon noe utover enden 4 av skjæredysens 2 oppstrømsende 4 inn i en aksialt avgrenset og radialt sylindrisk del (12) av vesentlig størrelse, fulgt av en hovedskrådd del 13 hvis radiale utstrekning er klart mindre.

Hylsen 3 er dannet av en relativt stor del og omfatter et indre hulrom 21 ved oppstrømsenden og som må passe med meget lite spillerom til den ytre sylindriske hylse av kantene av ribbene 11, nemlig et sylindrisk hulrom med stor diameter 23 og et skrådd hulrom 27 som løper fra en skulder 24 til nedstrømsenden 28, idet hylsen 3 er noe lenger i aksial retning enn den aksiale lengde av skjæredysen 2. Som antydet er det indre hulrom 21 i oppvarmingsdysen 3 meget lite mindre enn den ytre sylindriske hylse av ribbene av skjæredysen 2, slik at skjæredysen 2 kan fastlåses i hylsen 3 ved tvunget engasjement. Dette tvungne engasjement utøves inntil delen 12 av ribben 11 er i en aksial posisjon hvor skjæredysens 2 endeflate 4 og oppvarmingsdysens 3 endeflate 25 er nøyaktig i samme tverrplan, noe som tilsvarer en butt-i-buttposisjon av ribbene 12 mot skulderen 24. For å oppnå en strikt in-herent flathet som er nødvendig for å tette flatene 4 og 25 av skjære- og oppvarmingsdysene utføres ytterligere maskinering.

Montert på legemet av en fakkel 30 som har en aksial skjæreoksygenkanal 31 og kanaler for brennbar blanding 32, kommer ved hjelp av en skrue 33 som hviler på en ytre flens 34 av oppvarmingsdysen 33, fakkellegemets 30 tverr-endeflate 35 i tettende engasjement mot dysens 1 endeflate 4 og 25 og gir forbindelse mellom den aksiale skjæreoksygenkanal 31 til fakkellegemet 30 og skjæreoksygenkanalen 26 i skjæredysen 2 mens forskjellige kanaler for blanding 32 munner ut i et ringformet fordelingskammer 36, avgrenset mellom dysen 2, hylsen 3 og oppstrømsenden av ribben 12, hvilket kammer mater et ringtildannet antall kanaler 37 dannet mellom to etter hverandre følgende ribber 11 som åpnes i nedstrømsenden 5 av skjæredysen 2 lokalisert i noe tilbaketrukket posisjon med henblikk på nedstrømsenden 28 av oppvarmingsdysen 3 for å sikre egnet kobling av flammen for visse gasser, såsom GPL-gasser.

Under henvisning til fig. 4 er det viste skjærehodet tildannet av en kompositt skjæredyse av to deler. Den ene del er i form av en sentral aksial del 42 hvis ytre form har et avtagende tverrsnitt fra oppstrømsenden 43 til ned-strømsenden 44, nemlig til å begynne med to sylindriske lagre 45, 46 atskilt av en skulder 44, et tredje sylindrisk lager 4 8 med noe mindre diameter enn det sylindriske lager 46, fulgt av en skrådd del 49 og til slutt en sylindrisk del 50.

Den andre del er en hylse kalt forhengsdyse 51 som har et indre hulrom med vegger 52 og 53, atskilt av en skulder 54, tvunget i en tilpasning med de sylindriske lagre 45 og 46 og skulderen 47, og en hul del bestående av tre aksialt avtrinnete soner, nemlig en sylindrisk sone 55, en skrådd sone 56 og en sylindrisk endesone 57 hvis tverrsnitt er slik at når delene 51 og 42 settes sammen, dannes det et fritt ringrom 58 som består i forbindelse med skjæredysens indre via perforeringer 69, idet ring-sonen mellom 48, 49, 50 på den ene side og 55, 56, 57 på den annen side avgrenser ringkanalen for forhengsgassen.

Som beskrevet tidligere er hylsens 51 ytre flate utstyrt med ribber 61 som i lengderetning løper fra hylsens nedstrømsende 62 til en kort avstand ved 63 fra oppstrømsenden av hylsen, idet enheten som fremstilles på denne måte tvangstilpasses i en hylse 64 av ovenfor beskrevet type.

Claims (4)

1. Skjærehode med en aksial oksygenkanal (6) og et antall omliggende kanaler (37) for brennbar blanding forbundet oppstrøms til et ringformet fordelingskammer (36) for den brennbare blanding av den type som inkluderer en sentral del eller en skjæredyse med en aksial oksygenkanal, et antall langsgående ribber (11, 61) på minst en del av den langsgående del, idet den sentrale del (2, 42, 51) er montert i en ytre hylse (3, 64) som sammen med ribbene avgrenser kanalene (37) for den brennbare blanding, karakterisert ved at skjæredysens (2, 42, 51) ribber (11, 61) løper til et punkt nær skjæredysens oppstrømsende (4, 43) idet den ytre hylse (3, 64) omfatter et indre rom (27) hvis tverrdimensjoner er meget lite mindre enn dimensjonen for et omdreiningslegeme som danner ytterflatene for ribbene (11), og at skjæredysen er i enhet med hylsen ved tvunget tilpasning inntil oppstrømsendeflåtene (4, 25) av skjæredysen og at hylsen befinner seg i samme tverrplan og utgjør en tettende tverrplate for endene (35) av et skjærefakkellegeme (30), hvorved ribbene (11, 61) ved oppstrømsenden, mellom den sentrale del (2, 62, 51) og den ytre hylse (3, 64), avgrenser det ringformete fordelingskammer (36) for den brennbare blanding som mates til de langsgående kanaler (37) for den brennbare blanding, hver avgrenset av to naboribber.

2. Skjærehode i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ribbene (11, 61) på en begrenset del av oppstrømsdelen (12) er større enn på hoveddelen av nedstrømsdelen, slik at de butter mot en tilsvarende skulder (24) på hylsen (3, 64).

3. Skjærehode i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at skjærehodets aksiale lengde er mellom 20 og 30 mm.

4. Skjærehode i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at den sentrale del (42, 51) er tildannet av to gjensidig tvungne tilpassede koaksiale deler, nemlig en indre del (42) med skjæreoksygenkanal (6), hvis oppstrømsende (43) er utformet med en ytre skulder (47) for anslag mot en andre rørformet del (51), som løper i en nedstrømsdel til en kortere avstand fra den indre dels (42) indre vegg for derved å danne en ringkanal som via perforering (59) står i forbindelse med skjæreoksygenkanalen (6), idet den andre del (51) er utstyrt med ytre ribber (61) og tvunget tilpasset i dysehylsen (64) .