Brennschneidgerät. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Brennschneidgerät, das, besonders ge eignet ist, für die Herstellung von Schnitten, die schräg zur Oberfläche des zu bearbeiten den metallischen Werkstückes verlaufen.
Es ist schon bekannt, Bleche mittels einer Heizflamme vorzuwärmen und mit einem separaten Sauerstoffstrahl zu zerschneiden. Wenn dieses als Sauerstoffschneideverfahren bekannte Verfahren zur Herstellung schräger Schnitte verwendet wird, wird in der Regel das Schneidegebläse so geführt, dass seine Achse einen dem gewünschten Schnittwinkel entsprechenden Winkel von z.
B. 4511 ein nimmt; für das Gebläse wird normalerweise eine zusammengesetzte Düse verwendet, die eine zentrale Öffnung für den zum Schneiden dienenden Sauerstoff und eine die letztere konzentrisch umgebende, ringförmige Öff nung für das Ausströmen des die Vorheiz- flamme speisenden auf weist, welches z. B. aus einem Kohlenwasser stoff und Sauerstoff bestehen kann. Ein sol ches Verfahren stellt. keine besonderen Schwie rigkeiten, wenn die Abweichung der Achse des Gebläses von der Vertikalrichtung zur Metall oberfläche nicht zu gross ist, das heisst nicht mehr als 300 beträgt.
Dies kann der Tatsache zugeschrieben werden, dass dann, wenn die Vorheizflamme schräg auf das Blech gerich tet wird, dieses Blech lokal nicht bis zu der gewünschten, hohen Temperatur erhitzt wird, da ein grosser Anteil .der Hitze dabei zerstreut wird. Wenn die Vorheizflamme schräg auf das Blech gerichtet. ist, wird der von der Flamme bestrichene Teil der Blechoberfläche vergrö ssert, und überdies wird der Abstand zwischen dem Blech und,der Düse nicht gleichmässig sein. sondern für verschiedene Punkte auf dem von der Flamme bestrichenen Teil der Blechober fläche verschieden sein, so dass ein Grossteil dieser der Flamme ausgesetzten Partie sieh nicht in der Zone höchster Flammentempera tur befindet.
Es folgt daraus, dass .die Stelle, an welcher das Schneiden vorgenommen wer den soll, nicht genügend vorerhitzt ist, um ein rasches Wegbrennen des Metalles durch den Sauerstoffstrahl zu verbürgen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Brennschneidgerät, mit welchem ebene oder gekrümmte Metallbleche, hauptsächlich Eisenbleche Lind insbesondere Bleche aus stark kohlenstoffhaltigem Stahl in Fällen schräg abgeschnitten werden können, wo dies anders fast unmöglich wäre wegen der geforderten starken Schräge des Schnittes.
Das erfindungsgemässe Brennschneidgerät ist dadurch gekennzeichnet, da.ss es eine Bren- nerdüse zur Richtung eines Strahles eines brennbaren Gasgemisches gegen eine metalli sche Werkstückoberfläche und eine Schneide düse aufweist, um einen Strahl von Sauer stoff gegen die genannte Oberfläche in der unmittelbaren Nachbarschaft und unter einem Winkel von mehr als<B>300</B> zur Achse des ge nannten Strahles der brennbaren Mischung zu richten, wobei die Düsen so angeordnet sind, dass die Achsen der genannten Strahlen der gasförmigen,
brennbaren Mischung einer seits und des Sauerstoffes anderseits gegen einander versetzt sind.
Die beiliegende Zeichnung stellt einige bei spielsweise Ausführungsformen der Erfin dung dar Fig. 1. stellt einen Aufriss und Fig. 2 einen Grundriss eines Gebläses eines Brennschneidgerätes mit einer äussern Düse zum Richten eines Sauerstoffstrahles dar, wel ches Gebläse für das Hand- oder Maschinen schneiden geeignet ist.
Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt, durch eine andere Ausführungsform mit einer zu sammengesetzten Düse, welche besonders zum maschinellen Schneiden geeignet ist.
In den Fig. 1 rund 2 ist mit 1 eine Bren nerdüse gewöhnlicher Konstruktion, wie sie zerr Herstellung senkrechter Schnitte verwen det wird, bezeichnet. In diesem Falle jedoch wird die Brennerdüse nur zum Vorheizen verwendet und infolgedessen nicht mit Sauer stoff für die Schneideoperation gespeist, son dern nur mit einem Gemisch von Sauerstoff und einem Heizgas, z. B. Propan oder Stadt- --as. Das brennbare Gasgemisch wird durch die in der Fig. 2 dargestellte Düsenöffnung als axialer Strahl entladen.
Eine besondere Schneidedüse 2 mit einer Austrittsöffnung für den Sauerstoff, wie sie auf Fig. 2 dar gestellt ist, ist an dem Düsenkopf der Vorheiz- flamme mittels einer Klemme 3 befestigt, welche durch eine oder mehrere Setzschrau ben gesichert ist. In der dargestellten Aus führungsform bildet die Achse der Schneide düse 2 mit der Achse der Brennerdüse 1 einen Winkel von 600 und die Achse des von der Schneidedüse entspringenden Sauerstoff strahles bildet. mit der Achse des von der Brennerdüse entspringenden Strahles eben falls einen Winkel von 600. Wie man aus Fig. 2 ersieht, sind die Achsen zudem gegen einander leicht versetzt.
Nach Anzünden des aus der Düse 1 aus strömenden Brennstoffgemisches und nach Zuführung von Sauerstoff aus der Düse '_' wird das Gebläse so gerichtet, dass die Achse der Düse 1 senkrecht. zur Oberfläche des zu schneidenden Bleches steht, und zwar in einem solchen Abstand, dass sich diese Ober fläche im heissesten Teile der Flamme befin det. Das Gebläse wird dann von Hand oder maschinell in der durch den Pfeil auf der Fig. 2 angegebenen Richtung bewegt, das heisst senkrecht zu den Achsen der Flamme und des Sauerstoffstrahles.
(Selbstverständ lich kann auch das Gebläse feststehen und das Blech in der entgegengesetzten Richtung bewegt werden.) Der Sauerstoffstrahl folgt der Vorheizflamme direkt hinterher und zer schneidet das erhitzte Metall durch Oxyda tion, wobei er einen Schnitt bildet, dessen Winkel seiner Schräglage entspricht; nämlich in der gezeigten Ausführungsform mit einer Schräglage von 600 (das heisst 300 zur Blech oberfläche), wenn der Gebläsekopf der Vor 1reizflamme senkrecht zu der Oberfläche ge halten wird. Wenn ein anderer Winkel ge wünscht wird, z. B. -1:50, kann das ganze Ge bläse um einen Winkel von 150 geschwenkt werden, da eine solche Abweichung der Bren nerdüsenachse von der Senkrechten den Schneideprozess gewöhnlich nicht nachteilig beeinflusst.
Die Klemme 3 kann nach Belieben durch eine andere Klemme von ähnlicher Kon struktion ersetzt werden, oder die Verbindung zwischen dem Gebläsekopf der Vorheizflamme und der Sauerstoffdüse kann. einstellbar vor gesehen werden, z. B. durch Einführung einer Scharnierklemme, um so eitre Winkel einstellung zwischen dem Kopf und der Düse zu ermöglichen.
Da die Menge .des zu verwendenden Sauer stoffes von der Dicke des zu schneidenden Bleches abhängt, wird die Düse 2 vorteilhaft mit einem ersetzbaren Mundstück oder mit einer Mehrzahl von austauschbaren -Mund stücken versehen, so dass die Grösse der Aus trittsöffnung bequem variiert. werden kann.
Das Gebläse gemäss der Fig. 3 ist so ge baut, dass man es unter verschiedenen Bedin- sungen verwenden kann, z. B. um Schnitte verschiedener Sehräglage zu verwirklichen. Dieses Gebläse kann ferner so konstruiert sein, dass es eine grössere Anzahl von Mund stücken mit verschieden grossen Austrittsöff nungen aufweist, wie sie für das Schneiden von Metallblechen verschiedener Dicke nötig sind. In diesem Gebläse sind die Düse für das die Vorheizflamme speisende Gemisch und die Sauerstoffdüse in einem einzigen kombi nierten Kopf vereinigt. Das Gebläse weist einen Hauptkörper 4 mit einer zentralen Boh rung auf, welche auf ihrer Rückseite zwecks Verbindung mit einer Heizgas- und Sauer stoffquelle mit einem Gewinde versehen ist.
Der Kopf 6 ist an dem Körper durch eine Kappenmutter 5 befestigt, und ein rotier- barer, ringförmiger Kopfteil 7 ist. innerhalb des Kopfes 6 angebracht, worin er durch einen ringförmigen Flansch gehalten wird. Der Kopfteil 7 weist eine Bohrung auf, die eine Verlängerung der zentralen Bohrung des Körpers 4 darstellt und dazu dient, einen röhrenförmigen Vorheiz- oder Brennerdüsen körper 9 zu halten. Der Düsenkörper 9 weist an seinem Ende einen Kranz von Düsenöff nungen S auf, durch welche das brennbare Gemisch aus Sauerstoff und Heizgas gegen das zu schneidende Werkstück ausgestossen wird.
Der Düsenkörper 9 kann wunschgemäss mit einer zentralen Bohrung 9a versehen sein, die sieh rückwärts zu einem mit Gewinde ver sehenen Kopf fortsetzt, welcher wieder mit einer nicht dargestellten Sauerstoffquelle ver bunden sein kann; Sauerstoff kann so zuge führt und gegen das Werkstück ausgelassen werden, und zwar zentral innerhalb der Heiz- flamine, wenn senkrechte Schnitte verlangt werden. Wenn das Gebläse nur zur Herstel lung schräger Schnitte gewünscht wird, kann diese zentrale Bohrung- 9a weggelassen wer den.
Eine Sauerstoffleitung 10 ist durch ein Gewinde mit dem Kopf 6 verbunden und steht durch eine Bohrung 11 mit einer ring förmigen Rinne 12 des Körpers 4 in Verbin dung. Eine zweite ringförmige Rinne 14 des Körpers 4 ist durch einen Kanal 13 mit. der ersten Rinne verbunden. Der Kopfteil 7 weist mehrere Kanäle 15, 16 usw. auf, die sich ver tikal durch dessen hohlzylinderförmige Wand erstrecken und einzeln in Verbindung mit der Rinne 14 gebracht werden können. Oberhalb der Kanäle 15 ist ein Ring 17 angebracht und durch irgendwelche Mittel an einer Drehung verhindert. Er weist nur eine vertikale Boh rung auf, die in der Verlängerung des Kanals <B>1.5</B> gezeigt ist. Durch Drehung des Kopfteils 7 kann irgendeiner der Kanäle 15, 16 usw. mit der Leitung 10 in Verbindung gebracht wer den.
Auf der Unterfläche des Körpers 4 kann eine Dichtung angebracht sein.
Jeder der Kanäle 15, 16 usw. steht an seinem untern Ende mit einer geneigten Sehneid-Düsenöffnung 15a, 16a. usw. in Ver bindung. Jede dieser Düsenöffnungen 15a, 16a usw. kann bezüglich Neigung ihrer Achse und/oder bezüglich ihrem Querschnitt ver schieden ausgebildet sein. So weist. die auf der Zeichnung dargestellte Öffnung 15a eine Nei gung von 450 gegen die Mittellinie des Düsen körpers 9 auf, während die Öffnung 16a unter einem. andern Winkel, z. B. unter 600 ange ordnet ist.
Andere Düsenöffnungen können noch andere Neigungen besitzen, oder aber sie können in den gleichen Winkeln wie die Öffnungen 15a und 16a angeordnet sein, aber einen andern, z. B. kleineren Querschnitt be sitzen zum Schneiden von Blechen von ver schiedener, z. B. kleinerer Dicke. So bildet der Kopfteil 7 einen revolverkopfähnlichen Körper mit einer Mehrzahl von verschiedenen Schneidedüsen.
Wenn eine andere Düsenöffnung als die Öffnung 15a verwendet werden soll, wird die Mutter 5 gelockert und der Kopfteil 7 gegen über dem Ring 17 und dem Körper 4 gedreht bis der geeignete Kanal sich in der Verlänge rung der Bohrung im Ring 17 befindet und mit Sauerstoff versorgt werden kann, wobei -,ich dann alle andern Kanäle ausser Verbin dung mit der Sauerstoffquelle befinden. Auf diese Weise ist es möglich, denjenigen Kanal. zu öffnen, der in Hinsicht auf die Dicke des Bleches und die Grösse .des Schnittwinkels ge wünscht Wird.
Die Düsenöffnungen 15a, 16a usw. sind gegenüber der Achse der Vorheizflamme in der vorher für die Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise versetzt; mit andern Worten heisst das, dass die Öffnungen 15a, 16a usw. tangential zu einem um die Vorheizflamme beschriebenen Kreis angeordnet sind. Wenn in einem gege benen Moment nur einer dieser Kanäle mit Sauerstoff versorgt wird, folgt daraus, dass nun die Beziehung zwischen der Vorheiz- flamme und dem Sauerstoffstrahl die gleiche ist wie für die Fig. 1 und 2.
Der Kopfteil 7 ist zwecks Erhöhung der Verständlichkeit der Fig. 3 so geschnitten, dass die beiden Düsen öffnungen in ihrer ganzen Länge sichtbar sind.
Das Gebläse gemäss der Fig. 3 wird wie vorher beschrieben verwendet. Durch geeig nete Anordnung des Gebläses in einer nicht dargestellten Schneidmaschine kann mit dem so gebildeten Brennschneidgerät die Bewe- gung des Gebläses und des Werkstückes in bezug aufeinander wieder eingestellt werden, derart, dass die Relativbewegung des Gebläses und des Bleches senkrecht zu den Mittellinien des Vorheizstrahles und des Sauerstoffstrah les verläuft; dabei ist die Richtung der Be wegung eine solche, dass der Sauerstoffstrahl nur über einen solchen Teil der Blechober fläche hinwegstreicht, der vorher durch die Flamme vorgeheizt worden ist.
Es wurde gefunden, dass, wenn man ein Heizgas wie Propan verwendet, welches, eine tiefe Flammentemperatur im Vergleich zu Acetylen aufweist, Eisenblech leicht in einer Schräglage grösser als 301), ja bis zur Schräg lage von 700 geschnitten werden kann. Es ist wesentlich zu bemerken, dass -das Gerät zum Schneiden von Röhren und andern gekrümm ten Gegenständen gleich geeignet ist wie zum Schneiden von flachen Eisenblechen.