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Verfahren zur Entfernung von Rissen und ähnlichen Fehlern aus kompaktem Material durch
Ausbrennen mit Sauerstoff.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von Fehlern, wie Rissen u. dgl aus kompaktem Material, insbesondere Stahlblöcken, Walzknüppeln usw., bei dem das zu entfernende
Material nach Vorwärmung auf Zündtemperatur mittels eines weichen, in spitzem Winkel und in der
Richtung seiner Fortbewegung auf das Werkstück auftreffenden Sauerstoffstrahls von 60-300 mm
Austrittsgeschwindigkeit herausgebrannt wird. Der zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete
Brenner besitzt vorzugsweise eine mittlere weite Bohrung für den Sauerstoff und eine Reihe weiterer
Bohrungen, aus denen Heizflammen austreten.
Für die Zeit, die für die Beseitigung einer Fehlerstelle erforderlich ist, kommt neben der zum eigentlichen Ausbrennen der FehlersteIle notwendigen Zeit, insbesondere bei kurzen Rissen, die Dauer der Vorwärmung des zu entfernenden Materials mittels der Heizflamme in Betracht.
Erfindungsgemäss werden für die Sauerstoffzuleitung von der Flasche oder der Flasehenbatterie zum Brenner Reduzierventile mit einer lichten Weite von mindestens 4 vorzugsweise 6-7 mm und
Schläuche, deren lichte Weite im Gegensatz zu den bisher üblichen Dimensionen mindestens 9 mm beträgt, verwendet.
Wenn bisher in der Autogentechnik einem Brenner grosse Sauerstoffmengen zugeführt werden mussten, so hat man die übliche Weite der Sauerstoffschläuche von 6 mm 0 und der Reduzierventile mit 1'3 mm 0 beibehalten und die Sauerstoffmenge durch Anwendung höheren Druckes im. Reduzierventil gesteigert. Gemäss der Erfindung wird jedoch die zur Durchführung des Verfahrens notwendige grosse Sauerstoffmenge im Gegensatz zu diesem gebräuchlichen Vorgehen dadurch dem Brenner zugeführt, dass der Druck am Reduzierventil möglichst niedrig gehalten und dafür der Strömungsquerschnitt für das Gas vergrössert wird.
Hiedurch erzielt man insbesondere folgende Vorteile :
Das Verfahren wird so durchgeführt, dass auf die zu entfernende Stelle des Werkstückes die Heizflammen des Brenners gerichtet werden. Sobald diese Stelle Zündtemperatur erreicht hat, wird das Ventil in der Hauptsauerstoffleitung geöffnet und durch die grösste Bohrung der Düse ein starker Sauerstoffstrahl auf die zu entfernenden Stellen gerichtet.
Wesentlich ist hiebei, dass der Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 40-300 m/sec aus der Düse austritt, um einerseits die bei der Reaktion mit dem Metall entstehende Schlacke vor sich herzutreiben und anderseits diese Schlacke nicht zu zerstäuben, sondern als gleichmässigen Fluss über die später zu entfernenden Teile zu treiben, damit diese durch die Schlacke auf Zündtemperatur vorgewärmt werden.
Wenn man nun die zu dem Verfahren erforderliche grosse Sauerstoffmenge durch die üblichen Schläuche und Reduzierventile unter grossem Druckabfall hindurchströmen lässt, so tritt bei Öffnung des Hauptsauerstoffventils eine erhebliche Veränderung der Druckbedingungen vor diesem Ventil ein. Da der für die Heizflammen benötigte Sauerstoff ebenfalls aus dieser Sauerstoffleitung entnommen wird, erfahren also durch die Öffnung des Hauptsauerstoffventils die Heizflammen eine erhebliche Beeinflussung, insbesondere wird die ihnen zufliessende Sauerstoffmenge stark vermindert.
Die Folge hievon ist, dass man bei der Vorwärmung des Werkstückes mit einem erheblichen Sauerstoffüberschuss arbeiten muss, damit die Heizflammen nach Anstellen des Hauptsauerstoffstrahles nicht infolge Sauerstoffmangels zurücksehlagen. Wenn man dagegen gemäss der Erfindung die Sauerstoffzufuhr zum Brenner mit besonders weitem Zuleitungsquerschnitt und geringen Druckabfälle durchführt, dann wird die
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Beeinflussung der Heizflammen durch Öffnen oder Schliessen des Hauptsauerstoffventils im Brenner weitgehend vermindert und man kann die Heizflammen auf höchste Wirksamkeit einregulieren und so die Zeit, welche zur Vorwärmung notwendig ist, erheblich verkürzen.
Die vorstehend angeführten Zahlen gelten für eine gebräuchliche Sauerstoffdüse mit einem Querschnitt von 4-8 mm und einer üblichen Schlauchlänge von zirka 10-15 m. Werden Düsen mit einem grösseren Durchgangsquerschnitt für den Sauerstoff verwendet, so soll die lichte Weite der Zu- führungsleitungen mindestens das 1"33fache des Düsenquerschnittes betragen. An Stelle eines Reduzierventils mit einer Bohrung von mindestens 4, vorzugsweise aber 6-7 mm und mehr, kann man unter Umständen auch mehrere Reduzierventile üblicher Bohrung parallel schalten, was jedoch mit Rücksicht auf die Verschiedenheit der Ventile meist eine ungleichmässige Einstellung zur Folge hat.
Bei Verwendung längerer Schlauchverbindungen zwischen Sauerstoffstahlflasche oder Batterie müssen ent- sprechend weitere Schläuche Anwendung finden. Der Druckabfall vom Reduzierventil bis zum Eintritt des Gases in den Brenner soll trotz der grossen, durch den Brenner strömenden Sauerstoffmengen von 15-30 m3/ii den Wert von 1-2 at nicht ilbersteigen.
Eine etwas abweichende Ausführungsform des Erfindungsgedankens besteht darin, dass man den für die Heizflammen erforderlichen Sauerstoff mittels einer von der Hauptsauerstoffleitung getrennten Zuführung von einer besonderen Stahlflasche her den Heizdüsen zuführt und so eine ungünstige Beeinflussung der Heizflamme durch den Sehälprozess ausschliesst, was allerdings die Handlichkeit des Brenners und seine Beweglichkeit behindert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Entfernen von Rissen und ähnlichen Fehlern aus kompaktem Material, wie Walzblöeken, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sauerstoffstrahl mit Unterschallgeschwindigkeit im spitzen Winkel auf die Werkstückoberfläche gerichtet wird und der Druckabfall zwischen Reduzierventil und Brenner 1-2 at nicht übersteigt.
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