Tobera de corte y soplete de corte con esta tobera de corte.

Tobera de corte y soplete de corte con esta tobera de corte

Campo técnico

La invención se refiere a un soplete de corte y a una tobera de corte con al menos un canal de oxígeno de calentamiento, con al menos un canal de gas de calentamiento, con un canal de oxígeno de corte, que presenta una tobera Laval con una sección convergente y una sección divergente y con una cabeza de toberas, que presenta una entalladura, en la que desembocan el canal de oxígeno de calentamiento, el canal de gas de calentamiento y tobera Laval del canal de oxígeno de corte.

Estado de la técnica

En el caso de una tobera de corte de mezcla de gas ("pre-mezcla") se conoce (DE680158A) realizar la tobera Laval del canal de oxígeno de mezcla como tobera de chorro paralelo, para elevar de esta manera la potencia de corte y la calidad de corte de la tobera de corte. Las toberas de corte de mezcla conducen, sin embargo, a temperaturas elevadas en la cabeza de toberas, por lo que se requiere un gasto constructivo considerable, para garantizar la resistencia necesaria de tales toberas.

El documento US2195384 publica una tobera de corte con un canal de oxígeno de corte configurada como tobera de chorro paralelo. Frente a una tobera Laval convencional, esta forma de tobera es menos sensible frente a modificaciones de la presión y genera un chorro de oxígeno compacto y casi cilíndrico sobre una zona de presión amplia.

En el caso de toberas de corte de mezcla posterior ("post-mezcla") se conoce (US5700421B, WO2011/042044A1, WO2011/103923A1) asociar a la cabeza de toberas de la tobera de corte un casquillo ("cubierta") , que configura una entalladura cilíndrica final. En esta entalladura desembocan el canal de oxígeno de calentamiento, el canal de gas de calentamiento y el canal de oxígeno de corte, de manera que sobre la base de esta liberación se puede elevar y también concentrar la mezcla de gas de calentamiento y de oxígeno de calentamiento. De este modo se pueden mejorar, lo mismo que en el caso de la tobera de corte de mezcla de gas ("pre-mezcla") se puede mejorar la calidad de corte así como también la velocidad de corte de la tobera de corte. De manera desfavorable, tal liberación en la cabeza de toberas, en la que desemboca también el canal de oxígeno de corte a través de una tobera Laval, puede conducir a un perjuicio del chorro de oxígeno de corte o bien de la mezcla de gas de calentamiento y de oxígeno de calentamiento, lo que puede reducir las velocidades de corte. El documento WO2011/103923A1 publica una tobera de corte de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Publicación de la invención

Por lo tanto, el cometido de la invención es mejorar una tobera de corte de mezcla posterior del tipo descrito al principio, de tal manera que con la ésta se pueden conseguir calidades de corte y velocidades de corte elevadas a pesar de la sencillez constructiva.

La invención soluciona el cometido planteado porque la tobera Laval que desemboca en la entalladura de la cabeza de toberas está configurada como tobera de chorro paralelo.

Si la tobera Laval que desemboca en la entalladura de la cabeza de toberas está configurada como tobera de choro paralelo, se puede posibilitar de esta manera un incremento considerable de la calidad de corte y de la velocidad de corte de la tobera de corte, sin que deba contarse con un recalentamiento de la tobera de corte, como se conoce, por ejemplo, en el caso de toberas de corte de mezcla de gas (DE680158A) . En efecto, se podría establecer que el chorro de oxígeno de corte que entra esencialmente en la entalladura de la cabeza de toberas puede contribuir a la mezcla mejorada de gas de calentamiento y de oxígeno de calentamiento en el lado del cabeza de toberas, porque de esta manera se puede reducir el peligro de un impacto de concentración en la zona de la entalladura. De este modo, se pueden aprovechar las ventajas conocidas de la entalladura extrema en la zona de toberas para la concentración de gas de calentamiento y de oxígeno de calentamiento y a pesar de todo se puede mejorar también su mezcla, lo que puede repercutir positivamente sobre la calidad de corte y la velocidad de corte . Además, se puede mostrar que en la zona de la entalladura se puede mantener relativamente reducida una mezcla del chorro de oxígeno de corte con gas de calentamiento, oxígeno de calentamiento o bien con sus gases de reacción. Esto no sólo puede evitar una pérdida de presión del chorro de oxígeno de corte a través de la extensión de su límite de chorro, sino que también al mismo tiempo puede mantener su pureza para una velocidad de reacción alta. Esto puede contribuir a la mejora adicional de la calidad de corte y de la velocidad de corte de la tobera de corte, con lo que se puede ajustar un rendimiento elevado en comparación con las toberas de corte de mezcla posterior conocidas. Por lo tanto, se puede mostrar que esta modificación de acuerdo con la invención en la tobera Laval hace posible mantener las relaciones de construcción comparativamente sencillas conocidas de toberas de corte de ezcla posterior. De esta manera, se puede conseguir la creación de una tobera de corte de mezcla posterior sencilla en la construcción, resistente y mejorada en su rendimiento.

La mezcla del chorro de oxígeno de corte con gas de calentamiento, oxígeno de calentamiento o bien con sus gases de reacción se puede reducid aún más cuando la entalladura está configurada cilíndrica. Además, tal entalladura se puede prever con gasto constructivo comparativamente reducido en una cabeza de toberas, por ejemplo a través de aflojamiento, con lo que se puede mantener la tobera de corte también comparativamente favorable.

Se puede conseguir una sencillez constructiva cuando la tobera de corte presenta un cuerpo de toberas, en el que están previstos el canal de oxígeno de calentamiento, el canal de gas de calentamiento y el canal de oxígeno de corte, de manera que la cabeza de toberas se conecta en el cuerpo de toberas. Con preferencia, el cuerpo de toberas está constituido de una sola pieza, lo que puede elevar considerablemente la estabilidad en la conducción de los canales.

La fabricación de un soplete de corte se puede facilitar cuando la cabeza de toberas acoplada sobre el cuerpo de toberas presenta una rosca exterior, con la que se puede conectar la tobera de corte con otras partes del soplete de corte. Esto se aplica especialmente cuando el solape entre la cabeza de toberas y el cuerpo de toberas se limita por un tope en el cuerpo de toberas. De esta manera se puede obtener un acoplamiento o bien un empotramiento, que puede retener de manera estable la cabeza de toberas y el cuerpo de toberas en el soplete de corte. Además, se puede facilitar de esta manera la sustitución de la tobera de corte en el soplete de corte.

Se puede crear una tobera de corte estable en el funcionamiento especialmente frente a las cargas, estando configurado el cuerpo de toberas de una sola pieza con la cabeza de toberas.

Si un casquillo configura la cabeza de toberas, se pueden simplifican aún más las condiciones previas constructivas para la fabricación de la tobera de corte.

Las relaciones constructivas para la configuración de un chorro paralelo se pueden simplificar cuando la sección convergente y/o divergente de la tobera Laval sigue un contorno de sección longitudinal curvada.

Si la sección convergente curvada se conecta a través de un retorno en la sección divergente curvada de la tobera Laval, puede resultar una tobera de chorro pendular configurada sencilla en la construcción.

Para mejorar la mezcla del canal de oxígeno de calentamiento y el canal de gas de calentamiento en el espacio libre de la cabeza de toberas, pueden estar previstos varios canales de oxígeno de calentamiento y canales de gas de calentamiento, de manera que la tobera Laval desemboca en el centro y los canales de oxígeno de calentamiento y los canales de gas de calentamiento desembocan con sus orificios dispuestos concéntricamente con respecto a la tobera Laval desembocan en la entalladura.

Se pueden conseguir una mejora adicional de la calidad de corte y una velocidad de corte elevada cuando especialmente los orificios dispuestos en el exterior de los canales de oxígeno de calentamiento presentan alternando diámetros diferentes.

Si los orificios de los canales de gas de calentamiento están dispuesto en huecos de los orificios de los canales de oxígeno de calentamiento, se puede posibilitar una mejora adicional de la mezcla de gas de calentamiento y de oxígeno de calentamiento, lo que repercute positivamente sobre...