DE968422C - Gasbrenner zum Oberflaechenhaerten, insbesondere Brennhaerten von Werkstuecken - Google Patents

Description

• Gasbrenner zum Oberflächenhärten, insbesondere Brennhärten von Werkstücken Beim sogenannten Brennhärten werden die zu härtenden Werkstücke bekanntlich mittels besonderer Gasbrenner stoßartig an ihrer Oberfläche erhitzt und anschließend daran durch ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, abgeschreckt. Da die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Brennhärtens sowie das dabei erzielbare Härteergebnis ganz entscheidend von der Ausbildung des Brenners abhängt, hat sich die Fachwelt in besonderem Maße mit der Vervollkommnung solcher Brenner befaßt. Im Zuge dieser Entwicklung sind beispielsweise Sieb- und Schlitzbrenner in einer Vielzahl von Bauarten entwickelt worden, die den Anforderungen der Praxis im allgemeinen gut entsprechen.
• In gewissen Anwendungsfällen, beispielsweise beim Brennhärten großer, massiver Werkstücke mit vergleichsweise kleiner Härtefläche, wird jedoch bei Verwendung dieser Brenner die zugeführte Wärme so rasch vom Werkstück aufgenommen, daß der für das Brennhärten wesentliche und charakteristische Wärmestau an der Oberfläche der Werkstücke nur bei entsprechend kleiner Vorschubgeschwindigkeit erzielt werden kann. Jede Verkleinerung der Vorschubgeschwindigkeit bedingt aber eine Steigerung der Härtekosten und damit eine Verringerung der Wirtschaftlichkeit des Härteverfahrens.
• Bei Siebbrennern könnte man an sich zwar den Bremerkopf mit einer Vielzahl von in Vorschubr ichtung des Brenners bzw. der zu härtenden Fläche hintereinanderliegenden Öffnungen für die Gasflamme ausstatten und dadurch mit einem schnelleren Vorschub arbeiten. Die erwärmte Fläche würde dann aber ebenfalls größer, so daß erhebliche Wärmemengen durch Abwanderung in das Innere des Werkstückes verlorengehen würden. Abgesehen davon begünstigt das gleichzeitige Erhitzen größerer Flächen das Auftreten von Härterissen.
• Um die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Brenner mit einer in Vorschubrichtung möglichst geringe Tiefe aufweisenden Flammenfront zu erhalten, ist es auch bereits bekanntgeworden, die in Vorschubrichtung hintereinander und quer dazu verlaufenden Schlitze eines Härtebrenners so anzuordnen, daß sie sich in einer nahe vor dem Brennerkopf liegendes Linie schneiden, so daß die aus ihnen heraustretenden Flammen sich im wesentlichen in dieser Linie vereinigen. Da dabei jedoch die Breite der sich quer zur Vorschubrichtung über größere Länge erstreckenden Brennerschlitze ein Vielfaches der Breite der zwischen ihnen liegenden Stegteile beträgt, da andernfalls die Trennstege sich verziehen würden, ist die für den Gasaustritt zur Verfügung stehende, offene Brennerfläche nur gering und dementsprechend auch die Brenner- bzw. Flammenleistung. Außerdem wird dadurch auch der Brenner verhältnismäßig groß und damit unhandlich.
• Beim Brennhärten ist es ferner wichtig, daß die aus den einzelnen Brenneröffnungen austretenden Flammen möglichst gleiche Länge haben. Nur dann kann der Brenner so angesetzt werden, daß die sehr begrenzten heißen Zonen der Flammen in ihrer ganzen Länge voll auf die zu härtende Fläche einwirken. Ein Vorwärmbrenner bekannter Bauart, mit mehreren von einem Längsschlitz ausgehenden Querschlitzen ausgestattet, genügt dieser Bedingung des Brennhärtens nicht. An jedem Schnittpunkt eines Querschlitzes mit dem Längsschlitz bildet sich nämlich eine Erweiterung; die eine unerwünschte Verlängerung der Flamme an dieser Stelle bewirkt. Der notwendige geradlinige Verlauf der Flammenspitzen ist damit unterbrochen.
• Alle diese Nachteile in einfacher Weise zu vermeiden, ist das Ziel der Erfindung. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlitzbrenner zu schaffen, der größtmögliche und gleichmäßige Wärmeballung auf in Vorschubrichtung kleinstem Raume erzeugt und große Vorschubgeschwindgkeit zuläßt. Das wird bei einem als Schlitzbrenner ausgebildeten Härtebrenner erfindungsgenäß dadurch erreicht, daß die Brenneröffnung des Gasbrenners durch eine Vielzahl schmaler S_ tege rostartig in Schlitze gleicher und den Stegen etwa entsprechender Breite unterteilt ist, wobei die breite Seite des Brenners sich über die Breite der zu härtenden Fläche erstreckt, während die schmale Seite in Vorschubrichtung des Brenners bzw. der zu härtenden Fläche liegt und die Stege bzw. die Schlitze parallel zu dieser Bewegungsrichtung angeordnet sind. Auf diese Weise kommt man zu einem Härtebrenner, der nicht nur infolge seiner großen offenen Brennerfläche und der über letztere gleichmäßig verteilten Anordnung der Brennerschlitze eine größtmögliche und darüber hinaus gleichmäßige Wärmeballung auf in Vorschubrichtung kleinstem Raume beim Brennhärten gewährleistet, sondern noch insofern eine weitere Steigerung der Brennerleistung erlaubt, als seine in Vorschubrichtung verlaufenden, zwischen den Brennerschlitzen angeordneten Trennstege infolge ihrer geringen Länge sich nicht verziehen und daher selbst bei schmalster Ausbildung auch bei höchster Flammenleistung noch ihre geradlinige, einen gleichmäßigen Flammenaustritt gewährleistende Gestalt beibehalten. Wegen der großen, gleichmäßigen Wärmeballung auf kleinstem Raum kann man nunmehr auch mit einem für das Härten bisher nicht möglichen raschen Vorschub arbeiten. Außerdem sind die durch Wärmeabwanderung in das Innere des Werkstoffes verursachten Verluste sehr gering, und man kann den Brenner in diesen Fällen auch mit Gasen geringeren Heizwertes betreiben.
• In der Zeichnung sind schematisch mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Bei der Ausführungsform nach Fig. i ist der in Gestalt eines länglichen Rechteckes ausgebildete Brennermund i mit einer Vielzahl von zueinander parallelen, durch schmale Stege 2 getrennten Schlitzöffnungen 3 versehen. Die Schlitze 3 wie die etwa gleich breiten Stege,-> verlaufen in Richtung des Brennervorschubes.
• In Fig. 2 und 2,a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der Aufsicht und im Schnitt dargestellt. Hier sind in den Brennerinund i dünne und auswechselbare Blechlamellen q. eingesetzt, die durch Bolzen 5 und Abstandsringe 6 in ihrer Lage gehalten werden. Durch die Lamellen wird der Brennermund i in ein Gitterwerk von Brennschlitzen 7 unterteilt, die, wie im Falle der Fig. i, untereinander gleiche und auf ihre Länge hin gleichbleibende Breite haben. Die Lamellen q. können einzeln oder in einem in sich geschlossenen Block eingesetzt, durch Schräubchen gehalten oder eingelötet oder eingeschweißt werden.
• In Fig. 3 ist eine besonders einfache und zweckmäßige Einrichtung zur gleichmäßigen Verteilung des Brenngases veranschaulicht, die in Verbindung mit der in den Fig. i und 2 dargestellten Brennermundausführung besonders geeignet ist. Das zur Brenngaszuleitung dienende und am Brenner angeschweißte oder angelötete Rohr 8 ragt etwas in die Gaskammer 9 hinein und ist an seinem freien Ende durch eine Platte io verschlossen. Unmittelbar vor dieser Platte enthält das Rohrende einen Kranz von Austrittsöffnungen ii. Es bildet auf diese Weise einen Pralltopf, in dem das durch das Rohr 8 zugeführte Brenngas abgebremst und entspannt wird. Nach seinem Austritt aus den Öffnungen i i füllt das Gas alle Teile der Kammer 9 unter gleichem Druck an und strömt daher aus den Schlitzen bzw. Löchern der Brenner auch unter gleichem Druck aus.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Als Schlitzbrenner ausgebildeter Gasbrenner zum Oberflächenhärten von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneröffnung des Gasbrenners durch eine Vielzahl schmaler Stege rostartig in Schlitze gleicher und den Stegen etwa entsprechender Breite unterteilt ist, wobei die breite Seite des Brenners sich über die Breite der zu härtenden Fläche erstreckt, während die schmale Seite in Vorschubrichtung des Brenners bzw. der zu härtenden Fläche liegt und die Stege bzw. die Schlitze ebenfalls parallel zu dieser Bewegungsrichtung angeordnet sind.
2. 2. Gasbrenner nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daB das Ende des Gaszuführungsr ohres (8) in die Gaskammer (9) hineinragt und als Pralftopf ausgebildet ist, indem es durch eine Platte (Io) abgeschlossen und unmittelbar vor dieser mit einem Kranz von Austrittsöffnungen (I I) versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 378 283, 603 370, 732 290; französische Patentschrift Nr. 772 865; britische Patentschrift Nr. 381 167; USA.-Patentschrift Nr. 2 435 391; deutsche Gebrauchsmuster Nr. I 4O2 5o6, I 489 421; Engel, »Autogen-Ratgeber«, Lübeck, 1948, Tafel 4 und S. I97.